27 Гл. 1. Генезис естествознания

————————————————————————————————————————––

Раздел I.

Естествознание в системе культуры

Для человека, не знакомого с естественной историей, пребывание среди природы подобно посещению художественной галереи, заполненной удивительными произведениями искусства, 90 % которых повернуты лицом к стене. Познакомьте его с основами естественной истории — и вы снабдите его путеводителем к этим шедеврам, достойным быть обращенными к жаждущему знания и красоты человеческому взгляду.

Томас Гексли

Глава 1

Генезис естествознания

1.1. Роль науки в жизни общества

1.1.1. Понятие и специфика науки

Термин “наука” чрезвычайно многозначен, причем в каждую эпоху в него вкладывалось новое содержание. Поэтому в науковедении отсутствует достаточно адекватное и общепризнанное определение науки, а многие исследователи считают, что к науке принцип дефиниции вообще неприменим в силу того, что она является одновременно системой знаний, видом деятельности, формой общественного сознания и социальным институтом.

Поскольку ни одно из многочисленных определений науки не позволяет извлечь полное значение этого слова, договоримся употреблять его в широком и узком смысле. В широком смысле наука есть отрасль культуры и сфера человеческой деятельности, обобщающая и систематизирующая рациональные знания о мире. В этом качестве зачатки науки могут быть отнесены к самым ранним эпохам развития человечества, когда рациональные элементы составляли органическое единство с мифологическими и религиозными воззрениями. Наука в собственном (узком) смысле слова, как система дискурсивного мышления, возникает в Европе на рубеже XVI–XVII веков, в эпоху становления буржуазного общества. В этот период происходит отделение от спекулятивного философствования позитивных наук, апеллирующих к объективным свой­ствам вещей и законам природы. Формируются стандарты научности, и научным считается знание, удовлетворяющее этим стандартам: логически обоснованное, теоретически осознанное, выраженное в понятийно-концептуальной форме и систематизированное.

Специфической чертой науки, отличающей ее от всех других культурных феноменов, является ее творческий характер, выражающийся в том, что она направлена не на воспроизводство, репродукцию уже имеющихся культурных форм и образцов, а на производство нового знания. Одновременно наука обладает свойством кумулятивности, то есть предполагает накопление знания и его преемственность.

1.1.2. Культурогенная функция науки

Сформировавшаяся в XVII веке наука отождествлялась, прежде всего, с естествознанием и отличалась гносеологическим оптимизмом: она воспринимала мир как проницаемый, доступный для человеческого разума. Наука претендовала на исключительное положение в культуре, признавая только за собой способность к адекватному познанию действительности. Наука этого периода, получившая название классической, носила культурогенный¹ хартают, что к науке принцип дефиниции вообще неприменим в силу того, что она является одновременно системой знаний, видом деятельности, формой общественного сознания и социальным институтом.

Поскольку ни одно из многочисленных определений науки не позволяет извлечь полное значение этого слова, договоримся употреблять его в широком и узком смысле. В широком смысле наука есть отрасль культуры и сфера человеческой деятельности, обобщающая и систематизирующая рациональные знания о мире. В этом качестве зачатки науки могут быть отнесены к самым ранним эпохам развития человечества, когда рациональные элементы составляли органическое единство с мифологическими и религиозными воззрениями. Наука в собственном (узком) смысле слова, как система дискурсивного мышления, возникает в Европе на рубеже XVI–XVII веков, в эпоху становления буржуазного общества. В этот период происходит отделение от спекулятивного философствования позитивных наук, апеллирующих к объективным свой­ствам вещей и законам природы. Формируются стандарты научности, и научным считается знание, удовлетворяющее этим стандартам: логически обоснованное, теоретически осознанное, выраженное в понятийно-концептуальной форме и систематизированное.

Специфической чертой науки, отличающей ее от всех других культурных феноменов, является ее творческий характер, выражающийся в том, что она направлена не на воспроизводство, репродукцию уже имеющихся культурных форм и образцов, а на производство нового знания. Одновременно наука обладает свойством кумулятивности, то есть предполагает накопление знания и его преемственность.

1.1.2. Культурогенная функция науки

Сформировавшаяся в XVII веке наука отождествлялась, прежде всего, с естествознанием и отличалась гносе²логическим оптимизмом: она воспринимала мир как проницаемый, доступный для человеческого разума. Наука претендовала на исключительное положение в культуре, признавая только за собой способность к адекватному познанию действительности. Наука этого периода, получившая название классической, носила культурогенный характер. Наиболее ярко эта функция проявилась в XVII — ХIX веках, когда наука выступает фактором упорядочения человеческой жизни, вырывает человека из хаоса стихийных отношений к миру, формирует его как культурное существо. Конечно, функцию формирования человека как культурного существа выполняют все формы общественного сознания — мифология, религия, искусство, мораль, однако исторические эпохи существенно различаются между собой в зависимости от того, какая форма оказывается доминирующей.

То, каким видит человек мир и себя в этом мире, не формируется под прямым воздействием ума или восприятия, а оказывается заданным элементами культуры. Поясним сказанное. Люди любой эпохи видели, например, каждодневный процесс движения Солнца вокруг Земли, ибо устройство физического мира в принципе не менялось. Точнее сказать, они смотрели на один и тот же процесс, однако видели, оказывается, разное! Там, где древние греки видели золотой фаэтон, совершающий свой ежедневный путь по небу, современный человек видит небесное светило, да еще при этом удерживает в уме знание, что это движение Солнца по небосклону есть видимость, иллюзия, и на самом деле Земля движется вокруг Солнца. Получается, что не сам по себе глаз определяет, видим ли мы золотую колесницу или небесное тело. Образ увиденного приобретает смысл только в определенном культурном контексте, поэтому представление о действительности меняется от эпохи к эпохе.

Мир, понимаемый сквозь призму научного знания, будет отличаться от мира, понимаемого сквозь призму религии или мифологии. Начиная с XVII века, именно наука становится доминирующей формой общественного сознания, превращаясь, по выражению Хайдеггера, “в решающий способ, каким для нас предстает все, что есть”. На протяжении трех столетий действительность, внутри которой жил человек, определялась западноевропейской наукой.

Однако вторая половина ХХ века характеризуется распадом того типа сознания, в котором наука играла роль доминанты, ядра мировоззрения — подобно тому, как ранее эту роль выполняла мифология или религия. В ХХ веке формируется новая культурная матрица — постмодернизм. Постмодернизм как феномен общественного сознания является реакцией на утрату наукой ее роли культурообразующей силы общества. Возникнув первоначально в 60–70-е годы ХХ века как литературно-эстетическое течение, постмодернизм оформляется в новое понимание мира, направленное прежде всего на критику традиционной науки и ставящее своей задачей поиск ее альтернатив.

Главный упрек, предъявляемый постмодернизмом науке — это упрек в невнимании к метафизическим аспектам человеческого существования. Наука объявляется главной виновницей глобальных кризисов современности, в которых сторонники нового миропонимания все более склонны видеть закономерный результат господства мировоззрения, ориентированного на потребительсткое отношение человека к природе. В своих крайних формах постмодернизм заявляет о полной самоисчерпанности науки и невозможности ее качественного обновления. Особое внимание при оценке перспектив науки постмодернизм уделяет проблеме отношения науки и религии, ставя в упрек науке ее секулярный характер и требуя от нее “открытости” — вплоть до идеи равноположенности научного и религиозного знания и их дальнейшего синтеза. Идеи посмодернизма, вытесняя в общественном сознании естественнонаучные основы мировоззрения, создают благоприятную почву для распространения паранаучного и оккультного знания.

1.1.3. Изменение роли науки в общекультурном процессе

Культурным последствием триумфа классической науки стала поляризация культуры и противоречие, даже разрыв между естественными науками и гуманитарным знанием. Основания для разделения природы и культуры были заложены в философии Канта, показавшего различие методологических подходов к их изучению: средством анализа культуры (как и вообще деятельности разумных существ) является целесообразность, тогда как природа представляет собой царство действующих причин, где нет смысловых связей, а есть только причинно-следственные. В XIX веке формируется философия культуры как особая ветвь философского знания, изучающь на себя ответственность и за все последствия технической экспансии.

Во-вторых, изменения, происходящие в самой науке, не могли не отразиться на ее социокультурных функциях. Прежде всего, значительно возросла сложность научных построений и уровень их математизации. В особенности это касается современной физики, часто имеющей дело с объектами, в принципе недоступными непосредственному наблюдению. Эти объекты представлены в теории абстрактными математическими конструкциями, которые, в свою очередь, способны порождать все новые абстрактные конструкции, что ведет к причудливости теоретических построений, которые часто носят спекулятивный характер. В связи с этим, значительно увеличился и усложнился путь от построения различных теоретических конструкций до их интерпретации и эмпирической проверки, сопоставления с объективной реальностью. И если раньше любой прорыв в естествознании сказывался в конечном счете на культуре в целом, на решении мировоззренческих вопросов о том, как устроен мир и чем он управляется, то теперь это множество абстракций, будучи оторванными от реальности, уже не влияют столь непосредственно, как раньше, на наше представление об устройстве мира.

Изменяется сам характер реальности: по мере развития производства, науки и техники, она все в большей степени преобразуется, становится искусственной реальностью (“второй” природой). Классическая физика была реальна в том смысле, что она одинаково воспринималась и обыденным рассудком, и эмпирической наукой, и философией. Поэтому изменения в одной области сказывались на воззрениях и установках остальных. Напротив, физика микромира недоступна обыденному знанию, ибо ее “реаль­ности” находятся вне его рамок. Стоит ли удивляться, что открытия в этой области порой никак не сказываются на наших обыденных представлениях? Однако все научные представления, даже самые причудливые, все же опираются на факты, законы и логику, и их незнание уводит нас в мир такой дремучей мистики, что не всякая психика оказывается способной вынести это “стояние на грани”.

В-третьих, следует сказать о внутреннем — методологическом — кризисе науки. Рефлексия по поводу оснований научной деятельности показала, что идеалы научности, образцы рациональности, критерии истинности, казавшиеся в классическую эпоху незыблемыми, являются преходящими и отнюдь не безусловными. Осознание этих реалий привело к тому, что образ науки утратил былую однозначность и завершенность. В научной деятельности и ее результатах обнаружились элементы, относящиеся к сфере бессознательного и традиционно не признавав­шиеся научными, причем избавиться от этих ненаучных “вкрап­лений” в теоретические рассуждения оказалось невозможным. В частности, с легкой руки А. Эйнштейна, меняется оценка роли интуиции в науке: в ней видят главный фактор, благодаря которому осуществляется переход от ощущений и образов к понятиям и логическим связям и становятся возможными интеллектуальные скачки.

В философии науки появляются концепции полифундаментальности (многосущностности) реальности и множественности истины, все активнее звучат требования включения в науку иррациональных мотивов и даже элементов мистики. Все это ведет к размыванию привычной демаркационной (разграничительной) линии между научным и ненаучным знанием. Однако, в отличие от рассмотренных выше аспектов кризиса науки, методологический кризис есть ее внутреннее дело. Он связан с философской рефлексией науки по поводу ее собственных оснований и ведет к пересмотру стандартов и идеалов научности, являясь хотя и болезненным, но все же “нормальным”, рабочим моментом развития науки.

1.2. Генезис естествознания

Сперва собирать факты, а после этого связывать их мыслью.

Аристотель

1.2.1. Появление зачатков естественнонаучных знаний

Наука как область культуры и сфера человеческой деятельности, обобщающая рациональные знания о мире, является продуктом исторического развития человечества. Она существовала не во все времена и не у всех народов, поскольку для ее возникновения необходимо соединение ряда условий. Первым таким условием является углубление общественного разделения труда, играющее фундаментальную роль в становлении различных форм социальности. Для обособления рациональной деятельности наиболее существенным является отделение умственного труда от физического, выступающее предпосылкой формирования теоретического отношения к миру. Другим условием выступает развитие письменности, благодаря которой знание приобретает универсальный и общезначимый характер: смыслы, составляющие содержание знания, получают независимость от высказавшего их лица и могут множиться, транслироваться и восприниматься без ограничений, становясь всеобщим достоянием. Третье условие состоит в усложнении социально-классовой структуры общества, развитие которой должно обеспечить возможность выделения групп людей, специально занимающихся производством и трансляцией знания.

Сочетание этих условий пришлось на эпоху древних территориальных царств, когда потребности сельского хозяйства, строительства и торговли привели к появлению в Египте, Вавилонии, Ассирии, а также в Китае и Индии, зачатков первых наук — математики и астрономии. Особенностью рационалистических обобщений Востока была ориентация знания на сугубо практические нужды. Строительство таких грандиозных инженерных сооружений как пирамиды и ирригационные системы было невозможным без знания геометрии, а привлечение огромного числа рабочей силы, состоящей преимущественно из свободных граждан, требовало тщательных расчетов количества строительных материалов, пищи, заработной платы и т.д., что предполагало умение производить сложные арифметические вычисления. Своеобразие метода восточной математики заключалось в том, что она и в построениях, и при обучении двигалась от множества примеров к улавливанию правила. “Вавилонская” математика была весьма совершенным инструментом исчисления, она включала в себя знание многочисленных теорем и связей между ними, но в ней отсутствовало осознание того, что все они могут быть выведены из набора аксиом и сведены, таким образом, в единую систему. Поэтому, хотя восточная культура накопила богатейший эмпирический и наблюдательный материал, рациональное знание в ней не приобрело теоретической формы.

1.2.2. Природопознание античности как историко-культурная пред­посылка естествознания

Совершенно новое качество рациональное знание получило в Древней Греции. Греки различали теоретическое знание — науку, и прикладное знание, используемое на практике — ремесло, инженерную деятельность, искусство изготовления. Теоретическое знание носило умозрительный характер и призвано было раскрыть последние причины бытия, причем ценность теории не зависела от возможностей ее практического использования.

Представления древних греков о природе нашли отражение в многочисленных натурфилософских системах. Природопознание³ является составной частью античной науки, причем природа в различных системах трактовалась по-разному — в зависимости от того, какими представлениями о пространстве, времени, причинности, движении задавалась принципиальная схема ее понимания у того или иного мыслителя. Наиболее влиятельными системами природопознания античности были атомистика Демокрита и натурфилософия Аристотеля.

М. Хайдеггер указывает, что специфика природопознания античности вытекает из общих особенностей древнегреческой науки. Во-первых, античное природопознание не являлось точным, то есть оно описывало природу без применения математических методов и не облекало сами описания в математическую форму. Большинство античных авторов разделяли убеждение Аристотеля, согласно которому реальное бытие природных объектов не может быть сведено к математическому. Между физикой и математикой видели непреодолимое препятствие, состоящее в том, что физика является наукой о движении реальных объектов, в то время как математика имеет дело с идеальными объектами, которые она сама и конструирует. Иной точки зрения на проблему соотношения физики и математики придерживался Платон, но утверждению его позиции препятствовали ограниченные возможности античной математики, не способной описывать непрерывные процессы (а именно с непрерывными процессами — перемещением, нагреванием, сжатием — преимущественно имеет дело физика видимого нам мира).

Во-вторых, познание природы в античности не было систематическим исследованием. Исследование всегда опирается на закон как принцип связи природных явлений. Греки же отождествляли законы с богами, следящими за порядком во вверенной им части мироздания. Поэтому античная наука не “открывала” законов, которые служили бы основой теоретических систем, и не руководствовалась законами в описании и объяснении мира.

Третьей особенностью древнегреческого природопознания является его созерцательный характер: эксперимент как активный метод вопрошания и “испытывания” природы отсутствует, а основным эмпирическим методом познания выступает наблюдение. Невозможность эксперимента как активного метода познания в античности была обусловлена, прежде всего, причинами мировоззренческого характера. Согласно представлениям древ­них греков, Космос является чувственно-материальным, гармоничным и жи­вым целым, иерархическое устройство которого может быть нарушено вмешательством человека. Такое мировоззрение носит название космоцентризма и исключает нацеленность на овладение природой.

В-четвертых, древнегреческая наука не ставила себе целью построение картины мира, поскольку не рассматривала мир как то, что можно противопоставить себе и иметь перед собой.

Таким образом, несмотря на все разнообразие натурфилософских учений о природе, для греческой науки в целом был характерен своеобразный, исключительно ей присущий и безвозвратно утраченный впоследствии, способ видения природных процессов. Следует признать, что древнегреческая наука отличается от современной не по уровню или степени прогресса знания, а по существу и принципиально. Это обстоятельство делает некорректными утверждения о том, что наше понимание природы, якобы, вернее и правильнее греческого.

Роль античной науки в формировании естествознания по-разному оценивалась представителями различных философских и историко-научных направлений. Например, просветители XVIII века (Э.Б. Кондильяк, В. Тюрго, Ж.А. Кондорсе и др.), руководствовались в своих оценках общественных явлений идеей прогресса, а потому видели в природопознании античности и средневековья только заблуждения, пред­рассудки и невежество. Напротив, представители историко-культурного подхода в историографии науки (А. Койре, Дж. Бернал, Т. Кун, И. Лакатос) рассматривали природопознание античности как необходимую предпосылку естествознания. Это предпосылка особого рода: наука XVII века начинается с разрушения античного образа Космоса как завершенного и гармоничного целого и выступает поэтому не как продолжение принципов греческого миропонимания, а как их отрицание и опровержение. Но, как справедливо заметил французский историк науки А. Койре, чтобы быть разрушенным, такое представление должно было существовать.

1.2.3. Формирование основ естествознания в Средние века

и в эпоху Возрождения

Разрушение античного образа Космоса начинается в эпоху Средневековья. В этот период в Европе складывается новая культурно-историческая обстановка, связанная с утверждением теоцентризма. Важным фактором формирования естествознания стала христианизация западноевропейской культуры. В Средние века кардинально меняется понимание природы: физический мир рассматривается как творение трансцендентного Бога, лишенное самостоятельности. На место завершенного, оформленного, эстетически-прекрасного античного Космоса приходит понимание мира как бесконечного, безличного Универсума, в котором все вещи принадлежат одному уровню физической реальности и связаны между собой причинно-следственными зависимостями и физическими закономерностями. Сотворенная природа искусственна в той же мере, что и созданные человеком вещи, а ее совершенство может быть постигнуто путем рационального размышления, т. е. аналитически.

Завершение разрушения античного образа Космоса приходится на эпоху Возрождения. В этот период существенные изменения претерпевают космологические представления. Если в европейском сознании античности и средневековья господствовал геоцентризм, связанный с обыденным человеческим опытом и ориентированный на очевидный мир, то в эпоху Возрождения появляются космологические модели, не ориентированные на земного наблюдателя и противоречащие опыту обыденного восприятия (теория бесконечных миров Дж. Бруно и гелиоцентрическая система Н. Коперника).

Появляется учение Н. Кузанского о бесконечности. В античности бесконечное имело негативный смысл. Греки понимали бесконечность как то, что не имеет предела, границы, не имеет образа и является в буквальном смысле без-образным, а сама бесконечность признавалась ими только как потенциальная, ибо, хотя и ясно, что можно до бесконечности продолжать, например, натуральный ряд чисел, прибавляя к каждому последующему единицу, все же не существует в реальности вещи, указав на которую, мы могли бы опредметить и наглядно представить это понятие. В Средние века бесконечность, напротив, понимается как актуальная, выступая безусловным атрибутом Бога, ибо бесконечны его благо и могущество. Н. Кузанский делает важный шаг по пути “улавливания” ускользающей до тех пор бесконечности в сети познания: используя прием предельного перехода (например, при вписывании в круг равностороннего многоугольника с бесконечно малой стороной), он приходит к выводу о совпадении минимума и максимума. Это учение подготовило новую математику — математику бесконечно малых величин и явилось непосредственной предпосылкой дифференциального и интегрального исчислений, открытых позднее Ньютоном и Лейбницем.

В XV веке происходит процесс секуляризации⁴ различных областей общественной и культурной жизни, когда религиозные представления заменяются светскими взглядами. В этот период на место античного космоцентризма, утверждавшего укорененность человека в космосе, и на место средневекового теоцентризма, согласно которому ценность человека покоится на его союзе с Богом, приходит антропоцентризм — идея автономности человеческой личности. Личность провозглашается высшей ценностью и центром мироздания. Человек начинает осознавать себя как творящее и волящее существо, а человеческий разум “зара­жается” устремленностью к истине, понятой уже не как движение козрождения появляются космологические модели, не ориентированные на земного наблюдателя и противоречащие опыту обыденного восприятия (теория бесконечных миров Дж. Бруно и гелиоцентрическая система Н. Коперника).

Появляется учение Н. Кузанского о бесконечности. В античности бесконечное имело негативный смысл. Греки понимали бесконечность как то, что не имеет предела, границы, не имеет образа и является в буквальном смысле без-образным, а сама бесконечность признавалась ими только как потенциальная, ибо, хотя и ясно, что можно до бесконечности продолжать, например, натуральный ряд чисел, прибавляя к каждому последующему единицу, все же не существует в реальности вещи, указав на которую, мы могли бы опредметить и наглядно представить это понятие. В Средние века бесконечность, напротив, понимается как актуальная, выступая безусловным атрибутом Бога, иб⁵ бесконечны его благо и могущество. Н. Кузанский делает важный шаг по пути “улавливания” ускользающей до тех пор бесконечности в сети познания: используя прием предельного перехода (например, при вписывании в круг равностороннего многоугольника с бесконечно малой стороной), он приходит к выводу о совпадении минимума и максимума. Это учение подготовило новую математику — математику бесконечно малых величин и явилось непосредственной предпосылкой дифференциального и интегрального исчислений, открытых позднее Ньютоном и Лейбницем.

В XV веке происходит процесс секуляризации различных областей общественной и культурной жизни, когда религиозные представления заменяются светскими взглядами. В этот период на место античного космоцентризма, утверждавшего укорененность человека в космосе, и на место средневекового теоцентризма, согласно которому ценность человека покоится на его союзе с Богом, приходит антропоцентризм — идея автономности человеческой личности. Личность провозглашается высшей ценностью и центром мироздания. Человек начинает осознавать себя как творящее и волящее существо, а человеческий разум “зара­жается” устремленностью к истине, понятой уже не как движение к Богу, а как движение к высшей форме знания. Именно в эпоху Возрождения подходит к завершению первый — описательный — этап познания природы, характеризующийся разрозненными и неопределенными представлениями о ней.

1.3. Формирование экспериментально-математического естествознания

Наука становится наукой постольку, поскольку в нее проникает число.

Эмиль Борель

1.3.1. Переход к аналитическому этапу познания природы

На рубеже XVI—XVII веков в Европе произошел подлинный переворот в умах, положивший начало новой науке — экспериментально-математическому естествознанию. Своим рождением оно обязано целому ряду выдающихся мыслителей, среди которых особое место занимают имена Г. Галилея, Ф. Бэкона, И. Ньютона, Р. Декарта. Эспериментально-математическое естествознание, с которого начинается аналитический этап познания природы, по праву называют ньютонианским. Именно Галилей и Ньютон ввели в науку ряд новаций, которые определили характер нового естествознания.

Первое нововведение касается понимания места и роли эксперимента в научном познании. Галилей, Ф. Бэкон и, в особенности, Ньютон подчеркивают экспериментально-опытный источник физического знания. Поэтому на начальном этапе в научных рассуждениях Ньютон рекомендует опираться на метод индукции, требующий исходить не из общих положений разума, но из опытов и наблюдений. Полученные на их основе обобщения и принципы являются основанием для выдвижения гипотез, которые поэтому “не измышляются” и из которых затем дедуктивным способом выводится вся теория, истинность которой, в свою очередь, должна быть подтверждена эмпирически. Таким образом, эксперимент играет двоякую роль: во-первых, он служит источником новых фактов (поисковый эксперимент); во-вторых, его задачей является проверка выдвинутых в теории предположений о причинной связи явлений (проверочный эксперимент). Кроме того, поскольку эмпирическая картина реальности может отличаться от теоретической конструкции, эксперимент выступает как метод, которым конструируется физический объект. В зависимости от способа такого конструирования различают реальные и мысленные (модельные) эксперименты.

Вторая новация связана с использованием математического языка. Впервые проблему соединения физики как науки о движении с математикой как наукой об идеальных объектах поставил Галилей, заявивший, что “книга Природы написана на языке математики”. Правомерность такого соединения он видел в том, что физика имеет дело не с конкретными физическими телами и процессами, а с идеальными моделями, в которых исследователь отвлекается от случайных или несущественных факторов — например, пренебрегает трением или рассматривает тело как материальную точку. Наиболее последовательно идея максимального сближения физического и математического мира проведена у Декарта. В его теории понятие природы изначально задано так, что весь мир представляется протяженным телом, характеристики которого задаются математически. Науку Декарт понимает как “универсальную математику”, дальнейшее развитие которой, в особенности появление дифференциального и интегрального исчислений, открыло возможность математического описания непрерывных процессов, прежде всего механического движения: дифференциальные уравнения движения определяют явление в данный момент времени из непосредственно предшествовавшего движения. Соединение экспериментального метода с математическим описанием результатов эксперимента и предметной области науки в целом было осуществлено Ньютоном в работе “Математические начала натуральной философии”. Результатом этого соединения явилась математическая физика, в основе которой лежит допущение о правомерности математизации реальности и убеждение, что именно математические конструкции выражают сущность физических явлений. В современном естествознании постоянно усложняющийся математический аппарат играет уже не вспомогательную роль, а составляет неотъемлемую часть самих естественнонаучных теорий.

Третьим нововведением является новое понимание роли теоретических построений в научном исследовании. Теоретические концепции в эпоху античности и средневековья всегда согласовывалденного опыта часто скрывают и искажают. Естественнонаучному исследованию присущ двойственный характер, который выражается в разделении эмпирического и теоретического уровней: с одной стороны, естественные науки направлены непосредственно на объект и опираются на данные наблюдений и экспериментов. С другой стороны, наука имеет дело не с объектами эмпирического мира, данные о которых искажаются и субъективируются нашими органами чувств, а с идеа­­­­лизированными объектами, представляющими собой теоретические модели реальности, благодаря чему теоретическая мысль движется относительно независимо от эмпирического исследования. Уже у Галилея теория понимается как решение задачи, правильность которого лишь задним числом должна быть подтверждена в опыте.

Существенным нововведением Ньютона явилось разделение закона и начальных условий. В свое время Галилей по-новому сформулировал цели естествознания: оно должно устанавливать законы, описывающие процесс изменения явлений (то есть искать ответ на вопрос как?), а не искать умопостигаемые причины явлений (то есть не пытаться ответить на вопрос почему?). Но радикальный методологический переворот в науке был совершен Ньютоном, который нашел средство, позволяющее представить сложный и многообразный окружающий мир в виде устойчивой законообразной структуры. Этим средством является выделение законов природы, с одной стороны, и начальных условий, описывающих некоторое мгновенное состояние конкретной системы — с другой, как двух составляющих познавательного процесса. Действительно, любой материальный (даже простой механический) процесс всегда индивидуален, а потому сложен, ибо в нем присутствует масса случайных факторов; вместе с тем, любой из этих процессов подчиняется общим законам движения природы (например, законам механического движения), которые абстрагируются от случайного и фиксируют только всеобщие и необходимые связи между явлениями. Н. Винер следующим образом выразил суть нововведения Ньютона: “Сложности мира получили название начальных условий, а то, что абстрагировано от случайного — законов природы”. Соединение знания основных законов (уравнений) движения и задание определенных начальных условий в определенный момент времени позволяет полностью описать (теоретически воспроизвести) все изменения этой системы, включая все ее прошлые и будущие состояния. Благодаря такому разделению оказывается возможным причинное объяснение объектов, когда положение, описывающее событие, выводится дедуктивным путем из универсальных законов, с одной стороны, и определенных единичных положений (начальных условий) — с другой. Разделение закона и начальных условий позволяет по известному шаблону — формуле — получить описание любого конкретного индивидуального случая. Чем в большей степени объект науки позволяет разграничивать законы и начальные условия, тем эффективнее к данному объекту применимы математические методы исследования и тем на большую точность предсказаний мы можем рассчитывать. В зависимости от возможностей разграничения законов и начальных условий, науки разделяют на идеографические, занимающиеся объяснением индивидуальных, единственных в своем роде объектов (например, география, геология, метеорология) и номотетические, главной задачей которых является установление законов (физика, химия, биология).

1.3.2. Принципы классической науки

Заданные в естествознании XVII века принципы исследования природы надолго предопределили “лицо” науки. В период с XVII по XIX век, принятый называть классическим, естествознание опиралось на ряд принципов, сформулированных в физике и принимавшихся в качестве безусловных допущений.

Принцип механицизма. В основе этого принципа лежит идея мира, понимаемого по аналогии с тончайшей системой машин. Предпосылкой механистического истолкования природы является дуализм Декарта, противопоставившего две субстанции — мыслящую (духовную) и протяженную (материальную). Материя отождествляется с веществом и выступает в качестве самостоятельной субстанции, делимой до бесконечности. Природа мыслится в образе огромного механизма, полностью подчиненного универсальным законам механики, а ее познание рассматривается как путь к постижению замысла создавшего ее творца.

Принцип детерминизма. Согласно этому принципу, мир понимается как абсолютно автономная, не взаимодействующая со своим “внешним” окружением система, части которой связаны между собой жесткими причинно-следственными зависимостями. В таком мире полностью исключены случайные события. Случайность существует лишь для нас, как свидетельство несовершенства наших знаний, и является, по выражению К.А. Тимирязева, “уловкой ленивого ума”. Все, самые мельчайшие деталей происходящего в природе, являются причинно обусловленными, а потому абсолютно познаваемыми, “прозрачными” для субъекта, из чего следует вывод об абсолютной управляемости природы. Наиболее жесткая формулировка принципа детерминизма принадлежит французскому ученому П. Лапласу, который утверждал, что по любому наличному состоянию мира мы можем сколь угодно точно знать все его прошлые и будущие состояния, ибо, поскольку в мире отсутствует случайность, каждое состояние системы содержит в себе всю информацию о других ее состояниях.

Принцип простоты. Согласно этому принципу, видимая сложность мира лишь скрывает лежащую в его основании простоту, ибо любое многообразие, в конечном счете, сводимо к ограниченному числу фундаментальных принципов и законов природы. Из этого вытекает принципиальная возможность существования такой формы знания, которая дает универсальный ключ ко всем без исключения явлениям окружающего мира.

Принцип объективности. Суть этого принципа состоит в требовании максимального исключения из содержания знания всего субъективного. Классическая наука стоит на позиции гносеологического оптимизма, в основе которого лежит убежденность в том, что объект предстает в знании таким, каков он есть сам по себе, в своей имманентной сущности.

Принцип обратимости времени. Он позволяет абстрагироваться от развития объектов. Согласно этому принципу, исследуемые системы с течением времени не претерпевают никаких качественных изменений и в них происходит только развертывание кол механики, а ее познание рассматривается как путь к постижению замысла создавшего ее творца.

Принцип детерминизма. Согласно этому принципу, мир понимается как абсолютно автономная, не взаимодействующая со своим “внешним” окружением система, части которой связаны между собой жесткими причинно-следственными зависимостями. В таком мире полностью исключены случайные события. Случайность существует лишь для нас, как свидетельство несовершенства наших знаний, и является, по выражению К.А. Тимирязева, “уловкой ленивого ума”. Все, самые мельчайшие деталей происходящего в природе, являются причинно обусловленными, а потому абсолютно познаваемыми, “прозрачными” для субъекта, из чего следует вывод об абсолютной управляемости природы. Наиболее жесткая формулировка принципа детерминизма принадлежит французскому ученому П. Лапласу, который утверждал, что по любому наличному состоянию мира мы можем сколь угодно точно знать все его прошлые и будущие состояния, ибо, поскольку в мире отсутствует случайность, каждое состояние системы содержит в себе всю информацию о других ее состояниях.

Принцип простоты. Согласно этому принципу, видимая сложность мира лишь скрывает лежащую в его основании простоту, ибо любое многообразие, в конечном счете, сводимо к ограниченному числу фундаментальных принципов и законов природы. Из этого вытекает принципиальная возможность существования такой формы знания, которая дает универсальный ключ ко всем без исключения явлениям окружающего мира.

Принцип объективности. Суть этого принципа состоит в требовании максимального исключения из содержания знания всего субъективного. Классическая наука стоит на позиции гносеологического оптимизма, в основе которого лежит убежденность в том, что объект предстает в знании таким, каков он есть сам по себе, в своей имманентной сущности.

Принцип обратимости времени. Он позволяет абстрагироваться от развития объектов. Согласно этому принципу, исследуемые системы с течением времени не претерпевают никаких качественных изменений и в них происходит только развертывание количественных форм. Мир классической физики является атемпоральным: она предполагает, что в мире господствуют обратимые процессы — такие, при которых система может в любой момент вернуться в исходное состояние, не нарушая физических законов.

Принцип рациональности. Принцип рациональности имеет два аспекта. В онтологическом плане речь идет о рациональности самой действительности, о том, что в основе бытия предметов, явлений и действий лежит закон, порядок, правило, целесообразность. В гносеологическом плане рациональность рассматривают как характеристику знания, включающую в себя представления о его логической обоснованности и систематизированности. Рационально все то, что может быть понято и выражено рациональными, понятийно-концептуальными средствами.

1.4. Динамика естественнонаучного знания

1.4.1. Проблема научных революций

Наука как исторический феномен изучается целым комплексом науковедческих дисциплин — историей науки, философией науки, социологией науки, психологией научного творчества и т.д.

С концанауке как революционную. Однако, по крайней мере, два этапа в процессе развития науки бесспорно признаются методологами революционными преобразованиями.

Естественнонаучная революция XVII века. Суть ее состоит в разрушении образа античного Космоса как гармоничного и одушевленного целого и замене его образом бесконечного Универсума⁶. Если античное природопознание не противопоставляло мир человеку, то современная наука в целом и естествознание в особенности исходной точкой имеют именно такое противопоставление, а знание о природе и мире синтезируют в целостную картину⁷.

Существенной чертой такого подхода является редукция знаний о природе к фундаментальным принципам и представлениям механики, поэтому первой естественнонаучной картиной мира была механистическая, построенная на базе классической механики Ньютона. Она возникла в результате обобщения основных естественнонаучных понятий и принципов и представляла собой целостную систему представлений об общих свойствах и закономерностях природы. Именно на механистическую картину мира опиралось множество естественнонаучных теорий с XVII до середины XIX века, с ней были связаны и доминирущие в эту эпоху мировоззренческие установки, задававшие господствующий образ реальности.

Другим существенным результатом первой научной революции было формирование классического типа научного знания, идеал которого сформировался в теоретических системах Галилея и Ньютона. Это теоретическое знание, в корне противоположное рецептурному мышлению эпохи средневековья, базирующемуся на наличии и признании авторитета. В основе классического стиля мышления лежит представление о природе (реальности) как о внешнем по отношению к субъекту познания мире. Научное знание ориентируется на выявление регулярностей всеобщего и универсального порядка, позволяющих делать предсказания относительно поведения исследуемой области реальности, — законов и закономерностей. Особо следует отметить убежденность галилеевской науки в возможности субъекта получать объективное знание о мире. И хотя ценности и нормы науки этого периода (как и любого другого) были заданы доминирующими общекультурными и мировоззренческими установками, классическая наука не имела возможности осмыслить эти детерминации. В ней господствовал идеал объективного, общезначимого, ценностно-нейтрального знания, основное требование которого состоит в максимальной элиминации из содержания знания всего того, что имеет отношение к субъективности. В естествознании требование общезначимости нашло выражение в принципе абсолютной воспризводимости эксперимента, суть которого Ньютон образно выразил следующим образом: “Природа — не капризная девица. Если она на какой-то вопрос ответила вам “да”, то сколько бы вы ни задавали ей этот вопрос вновь, ее ответ останется неизменным”.

В XVII веке завершается описательный этап исследования природы, когда познание основывалось на всеобщих формах ненаучной предметно-практической деятельности. Теоретическое знание начинает воспроизводиться на своей собственной основе, что приводит к институализации естествознания. В конце XVIII — первой половине XIX века осуществляется переход к дисциплинарной организации естествознания. Этот процесс совершается посредством двух взаимообусловливающих тенденций: дифференциации науки — расчленения знания на отдельные дисциплины и интеграции (синтеза) научного знания, причем в первый период — с XVII по XIX век — тенденция к дифференциации доминирует. Она выражается в том, что совокупный объект естествознания — природа — дробится на множество предметов исследования, каждый из которых изучается конкретной наукой, использующей для этого специфические методы. Даже интеграция науки в XIX веке имела своей оборотной стороной дифференциацию, как например, возникновение новых наук на стыке существующих (биохимия, геофизика и др.). К середине XIX века процессы дифференциации идут “вглубь” науки: в биологии, химии и других областях формируются специально-научные картины реальности, не редуцируемые к механической. Одновременно осуществляется дифференциация дисциплинарных идеалов: например, в биологии и геологии втого периода (как и любого другого) были заданы доминирующими общекультурными и мировоззренческими установками, классическая наука не имела возможности осмыслить эти детерминации. В ней господствовал идеал объективного, общезначимого, ценностно-нейтрального знания, основное требование которого состоит в максимальной элиминации из содержания знания всего того, что имеет отношение к субъективности. В естествознании требование общезначимости нашло выражение в принципе абсолютной воспризводимости эксперимента, суть которого Ньютон образно выразил следующим образом: “Природа — не капризная девица. Если она на какой-то вопрос ответила вам “да”, то сколько бы вы ни задавали ей этот вопрос вновь, ее ответ останется неизменным”.

В XVII веке завершается описательный этап исследования природы, когда познание основывалось на всеобщих формах ненаучной предметно-практической деятельности. Теоретическое знание начинает воспроизводиться на своей собственной основе, что приводит к институализации естествознания. В конце XVIII — первой половине XIX века осуществляется переход к дисциплинарной организации естествознания. Этот процесс совершается посредством двух взаимообусловливающих тенденций: дифференциации науки — расчленения знания на отдельные дисциплины и интеграции (синтеза) научного знания, причем в первый период — с XVII по XIX век — тенденция к дифференциации доминирует. Она выражается в том, что совокупный объект естествознания — природа — дробится на множество предметов исследования, каждый из которых изучается конкретной наукой, использующей для этого специфические методы. Даже интеграция науки в XIX веке имела своей оборотной стороной дифференциацию, как например, возникновение новых наук на стыке существующих (биохимия, геофизика и др.). К середине XIX века процессы дифференциации идут “вглубь” науки: в биологии, химии и других областях формируются специально-научные картины реальности, не редуцируемые к механической. Одновременно осуществляется дифференциация дисциплинарных идеалов: например, в биологии и геологии возникают идеалы эволюционного объяснения, хотя физика продолжает строить свои знания, абстрагируясь от идеи развития. Завершением этого процесса стало формирование в естествознании к концу XIX века двух противоречащих друг другу картин реальности: физической картины космоса, где отсутствовало представление об органических формах материи, и натуралистической картины мира, где жизнь, напротив, является центральным понятием.

Естественнонаучная революция конца XIX — начала ХХ века. Развитие эволюционных представлений и, в особенности, появление электромагнитной теории Максвелла ощутимо пошатнули авторитет ньютоновской парадигмы. Однако подлинный кризис разразился в естествознании в связи с новыми открытиями в физике в конце XIX века, когда в связи с обнаружением электрона была высказана гипотеза о делимости атома, а также обнаружена радиоактивность. В начале ХХ века одна за другой появляются фундаментальные физические теории — теория относительности А. Эйнштейна и квантовая механика, с которых начинается новый, неклассический этап развития естествознания. Развитие этих теорий привело к формированию квантово-релятивистской картины мира, отражающей его целостность и иерархичность структуры. Параллельно в биологии появляется синтетическая теория эволюции, объединившая классическую эволюционную теорию и генетику, а в космологии разрабатываются концепции нестационарной Вселенной.

Изменяются нормы и требования научного знания, что выразилось в отрицании многих принципов классической науки и формировании неклассического типа знания. Оказалось, что новейшие физические теории уже не могут не учитывать тот факт, что познающий субъект находится “внутри” предметного мира, а потому объективно-истинное описание и объяснение мира оказывается возможным только при условии включения в теорию описания средств и операций деятельности. В этой связи В. Гейзенберг так уточняет мысль Ньютона о характере физического эксперимента: действительно, природа отвечает на наши вопросы, но ее ответы зависят не только от ее собственного устройства, ноание, ставившее своей целью постижение фундаментальных законов природы, выраженных в математической форме. В этот период в науке господствовало научное мышление классического типа, которое поставило задачу построения объективной картины реальности и описания объектов в их имманентной сущности, то есть такими, каковы они “сами по себе”. С этой целью из теоретического объяснения элиминировалось все, что имеет отношение к субъекту и его деятельности.

3. Естествознание ХХ века. На этом этапе наука имеет дело с такими областями реальности, адекватное познание которых невозможно без учета в теоретических построениях субъективной реальности, в частности, выбора субъектом средств наблюдения. Коренные методологические изменения в этот период связаны, прежде всего, с развитием физики. Уходит в прошлое идеал единственной истины, на смену ему приходит концептуальный полиморфизм — представление, согласно которому возможны альтернативные истинные описания одной и той же реальности, являющиеся в отношении друг друга взаимодополнительными. Новейшие физические теории — теория относительности и квантовая механика — вносят в науку дух непреодолимой парадоксальности: объяснить удивительные свойства микро- и мегамира оказывается возможным лишь путем введения в теорию все более глубоких парадоксов. В науке прочно утверждаются идеи эволюции и историзма, появляются предпосылки для синтеза естественнонаучных знаний в единую картину реальности.