2.1. Процесс естественно-научного познания

Общие сведения. В основе естественно-научного познания окру-

жающего мира лежит сложная творческая работа, включающая сочетаю-

щиеся сознательные и подсознательные элементы. О важной роли под-

сознательных элементов говорили многие выдающиеся ученые. В част-

ности, А. Эйнштейн подчеркивал: «Нет ясного логического пути к науч-

ной истине, ее надо угадать некоторым интуитивным скачком

мышления». Особенности и специфика сознательных и подсознательных

элементов придают индивидуальный характер решению разными учены-

ми даже одной и той же естественно-научной проблемы. «И хотя предста-

вители различных школ считают свой стиль единственно правильным,

разные направления дополняют и стимулируют друг друга; истина же не

зависит от того, каким способом к ней приближаться», — так считал со-

ветский физик-теоретик академик А. Б. Мигдал (1911—1991).

Несмотря на индивидуальность и специфику решения научных задач,

все же можно назвать вполне определенные правила научного познания:

— ничего не принимать за истинное, что не представляется ясным и

отчетливым;

— трудные вопросы делить на столько частей, сколько нужно для их

разрешения; начинать исследование с самых простых и удобных для по-

знания вещей и восходить постепенно к познанию трудных и сложных;

— останавливаться на всех подробностях, на все обращать внимание,

чтобы быть уверенным, что ничего не упущено.

57

Эти правила впервые сформулировал Рене Декарт, французский фи-

лософ, математик, физик и физиолог. Они составляют сущность метода

Декарта, в одинаковой мере применимого как для естественно-научного,

так и для гуманитарного познания.

Естественно-научные знания играют важную и определяющую роль в

процессе познания. Так, английский физик Дж. К. Максвелл утверждал:

«Что касается материальных наук, то они кажутся мне прямой дорогой к

любой научной истине... Сумма знаний берет значительную долю своей

ценности от идей, полученных путем проведения аналогий с материаль-

ными науками...»

Достоверность научных знаний. В процессе развития естествозна-

ния всегда возникал и возникает вопрос: в какой мере можно доверять на-

учным результатам, т.е. вопрос о достоверности научных результатов и

качестве работы ученого. Приходится констатировать, что научная про-

дукция на своем пути к истине переполнена ошибочными результатами.

Вне зависимости от их характера и природы ошибочные результаты не

только сдерживают поступательный процесс познания, но и могут в ряде

случаев привести к авариям, катастрофам и трагическим последствиям.

Например, относительно недавно американский космический аппарат

для исследования Марса потерпел аварию. Причина ее в том, что компью-

терные программы для управления тормозными двигателями и для расче-

та траектории составлялись с учетом разных единиц измерения тяги.

Иногда результаты исследований оказываются ошибочными не в том

объективном смысле, что некоторые утверждения и представления со

временем дополняются, уточняются и уступают место новым и что все

естественно-научные экспериментальные результаты сопровождаются

вполне определенной абсолютной ошибкой, а в гораздо более простом

смысле, когда ошибочные формулы, неверные доказательства, несоот-

ветствие фундаментальным законам естествознания и т.п. приводят к не-

правильным результатам.

Для проверки качества научной продукции проводится ее контроль:

экспертиза, рецензирование и оппонирование. Каждый из них направлен

на определение достоверности научных результатов. Приведем некото-

рые цифры, характеризующие эффективность контроля предлагаемых

патентуемых материалов. В результате экспертизы 208 975 заявок на изо-

бретения, поданных в Национальный совет изобретений США, выявлено,

что всего лишь 8615 (около 4%) из них не противоречило здравому смыс-

лу, а реализовано только 106 (менее 0,05%) заявок. Поистине, как у поэта:

«...изводит единого слова ради тысячи тонн словесной руды». До недав-

него времени в отечественных академических и центральных отраслевых

журналах после рецензирования публиковалась примерно одна из пяти

представленных к публикации работ. Добросовестное оппонирование по-

58

зволяет существенно сократить поток несостоятельных кандидатских и

докторских диссертаций.

Вместе с тем следует признать, что экспертиза, рецензирование и оп-

понирование далеки от совершенства. Можно привести не один пример,

когда великие научные идеи отвергались как противоречащие общепри-

нятым взглядам, — это и квантовая гипотеза Макса Планка (1858—1947),

и постулаты Нильса Бора (1885—1962) и др. Обобщая свой опыт участия

в научной дискуссии и оценивая мнения многих оппонентов, Макс Планк

писал: «Великая научная идея редко внедряется путем постепенного убе-

ждения и обращения своих противников, редко бывает, что Саул стано-

вится Павлом. В действительности дело происходит так, что оппоненты

постепенно вымирают, а растущее поколение с самого начала осваивает-

ся с новой идеей...» Научной полемики сознательно избегал Чарлз Дар-

вин. Об этом на склоне своих лет он писал: «Я очень рад, что избегал по-

лемики, этим я обязан Лейелю... [своему учителю] он убедительно сове-

товал мне никогда не ввязываться в полемику, так как от нее не выходит

никакого прока, а только тратится время и портится настроение». Одна-

ко дискуссию по существу нельзя полностью исключать как средство

постижения истины. Вспомним известное изречение: в споре рождается

истина.

В науке и, в особенности, в естествознании есть внутренние механиз-

мы самоочищения. Результаты исследований в областях, мало кому инте-

ресных, конечно, редко контролируются. Достоверность их не имеет осо-

бого значения: они все равно обречены на забвение. Результаты интерес-

ные, полезные, нужные и важные волей-неволей всегда проверяются и

многократно. Например, «Начала» Ньютона не были его первой книгой, в

которой излагалась сущность законов механики. Первой была книга

«Мотус», подвергшаяся жесткой критике Роберта Гука. В результате ис-

правлений с учетом замечаний Гука и появился фундаментальный труд

«Начала».

Следует признать, что существующие способы контроля научной

продукции малоэффективны, и для науки контроль не столь уж важен,

может быть, в сущности и не нужен. Он нужен в большей степени обще-

ству, государству, чтобы не тратить деньги на бесполезную работу иссле-

дователей. Большое количество ошибок в научной продукции говорит о

том, что приближение к научной истине — сложный и трудоемкий про-

цесс, требующий объединения усилий многих ученых в течение длитель-

ного времени. Около двадцати веков отделяют законы статики от пра-

вильно сформулированных законов динамики. Всего лишь на десятке

страниц школьного учебника умещается то, что добывалось в течение

двадцати веков. Действительно, истина гораздо дороже жемчуга.

59

Истина — предмет познания. Часто встречающееся утверждение:

главная цель естествознания — установление законов природы, откры-

тие скрытых истин — явно или неявно предполагает, что истина где-то

уже существует в готовом виде, ее надо только найти, отыскать как некое

сокровище. Великий философ древности Демокрит еще в V в. до н.э. го-

ворил: «Истина скрыта в глубине (лежит на дне морском)». Что же озна-

чает открыть естественно-научную истину в современном понимании?

Это, во-первых, установить причинно-следственную связь явлений и

свойств объектов природы, во-вторых, подтвердить экспериментом, опы-

том истинность полученных теоретических утверждений и, в-третьих,

определить относительность естественно-научной истины.

Одна из задач естествознания — объяснить явления, процессы и

свойства объектов природы. Слово «объяснить» в большинстве случаев

означает «понять». Что обычно подразумевает человек, говоря, напри-

мер: «Я понимаю свойство познаваемого объекта». Как правило, это оз-

начает: «Я знаю, чем обусловлено данное свойство, в чем его сущность и

к чему оно приведет». Так образуется причинно-следственная связь: при-

чина — объект — следствие. Количественное описание такой связи слу-

жит основой научной теории, характеризующейся четкой логической

структурой и состоящей из набора принципов или аксиом и теорем со все-

ми возможными выводами. По такой схеме строится любая математиче-

ская теория. При этом, конечно, предполагается создание специального

научного языка, терминологии, системы научных понятий, имеющих од-

нозначный смысл и связанных между собой строгими законами логики.

Так достигается математическая истина.

Истинный естествоиспытатель не должен ограничиваться теоретиче-

скими утверждениями или выдвинутыми гипотезами для объяснения на-

блюдаемых явлений или свойств. Он должен подтвердить их эксперимен-

том, опытом и связать их с «действительным ходом вещей». Только так

можно приблизиться к естественно-научной истине, которая, как теперь

понятно, принципиально отличается от математической истины.

После проведения эксперимента, опыта наступает завершающая ста-

дия естественно-научного познания, на которой устанавливаются грани-

цы истинности полученных экспериментальных результатов или грани-

цы применимости законов, теорий или отдельных научных утверждений.

Результат любого эксперимента, как бы он тщательно не проводился,

нельзя считать абсолютно точным. Неточность экспериментальных ре-

зультатов обусловливается двумя факторами: объективным и субъектив-

ным. Один из существенных объективных факторов — динамизм окру-

жающего нас мира: вспомним слова Гераклита — «Все течет, все изменя-

ется; в одну и ту же реку нельзя войти дважды». Другой объективный

фактор связан с несовершенством технических средств эксперимента.

60

Эксперимент проводит человек, органы чувств и интеллектуальные спо-

собности которого далеки от совершенства: errare humanum est — оши-

баться свойственно человеку (известное латинское выражение) — это и

есть субъективный фактор неточности естественно-научных результатов.

Выдающийся естествоиспытатель академик В. И. Вернадский

(1863—1945) с уверенностью утверждал: «В основе естествознания ле-

жат только научные эмпирические факты и научные эмпирические обоб-

щения». Напомним: эмпирический подход основан на эксперименте и

опыте как определяющих источниках естественно-научного познания.

Вместе с тем он указывал и на ограниченность эмпирических знаний.

Теоретические утверждения без эксперимента носят гипотетический

характер. Только при подтверждении экспериментом из них рождается

истинная естественно-научная теория. Научная теория и эксперимент,

или, в обобщенном представлении, наука и практика — вот два кита, на

которых держится ветвистое древо познания. «Влюбленные в практику

без науки словно кормчий, ступающий на корабль без руля или компаса;

он никогда не уверен, куда плывет... Наука — полководец, а практи-

ка — солдат», — так сказал Леонардо да Винчи (1452—1519).

Сформулируем три основных положения естественно-научного

познания: