ФИЛОСОФИЯ_И_ИСТОРИЯ_НАУКИ_ЛЕКЦИИ
.pdfпроисхождение эталона не имеет большого значения, если не требуется особая точность.
Главное состоит в том, что выработка эталона создает определенную измерительную шкалу, без которой процесс измерения невозможен. Измерение, как и другие методы эмпирического познания, имеет в своей основе теоретическое обеспечение, поскольку измеряемая величина является свойством или структурным компонентом объекта,
выраженным в понятии. Можно эмпирически зафиксировать то, что мы не знаем, но нельзя измерить неизвестное. Знание предмета измерения абсолютно необходимо и по другой причине: без него невозможно выбрать соответствующие средства и метод измерения. Разработка специальных средств и методов измерения – важнейшая задача,
решение которой часто играет ключевую роль в прогрессе науки. В некоторых дисциплинах существуют специальные методологические разделы, занятые именно этим. Проблема измерения настолько важна и в науке, и в практической деятельности,
что сформировалась особая наука об измерении – метрология, корни которой уходят в глубокую древность.
Измерение исключительно важно в науке вообще, а в тех дисциплинах, основу которых составляет эксперимент, они играют ключевую роль. Любой эксперимент представляет собой процесс, стало быть, обязательно обладает важными количественными характеристиками, без установления которых понимание результатов эксперимента будет как минимум неполным, если вообще окажется возможным. Точность измерительных процедур не только в количественном, но и качественном отношении всегда была предметом пристального внимания ученых. Одним из распространенных способов оспаривания эмпирических данных как раз и является критика смысловой состоятельности, корректности и точности измерительных операций. Это не случайно,
поскольку именно в процессе измерений определяются не просто количественные характеристики объекта, но и то, как их изменение приводит к качественному изменению предмета исследования. Поэтому обеспечение высоких стандартов измерения приобрело особое значение в первую очередь в экспериментальных науках.
Эксперимент как метод познания применялся и на ранних стадиях существования науки,
однако до научной революции 17-18 веков не играл в ней ключевой роли. Одной из важнейших сторон этой революции как и было превращение эксперимента в основу науки в неразрывном единстве с теоретическим мышлением, что позволяет говорить о едином теоретико-экспериментальном методе, сформировавшемся в ходе становления классической науки. Эксперимент стал логически необходимым продолжением
теоретического мышления, так как последнее, в отличие от умозрения, отказалось покорно следовать наблюдаемой действительности и дало свободу творческой фантазии человека. Но она имеет право не признавать никаких границ в любой сфере духовной деятельности, только не в науке, иначе научное познание перестанет быть объективным.
Именно эксперимент позволяет сохранить одновременно и объективность, и
свободомыслие ученого, потому что в процессе экспериментирования ученый пытается навязать природе свою волю. В эксперименте исследователь создает искусственную систему соответственно своим целям. Однако объективная реальность не позволит ему делать все, что угодно. Ценность эксперимента, делающего его высшей формой эмпирического познания действительности, состоит в том, что человек может придумать все, что угодно, однако далеко не все из этого сможет реализовать в природном материале. Объективный мир неподатлив, он живет по своим законам,
которые не намерен менять согласно человеческим прихотям. Поэтому мы можем соединить (в буквальном смысле) с природой только те наши фантазии, которые соответствуют законом природы. Если нам удалось их угадать, вычислить, любым способом о них узнать, тогда и получится реализовать нашу мысль в природе, ровно с той точностью, с которой мы познали реальность. Перефразируя Ф. Энгельса, можно сказать, что сто тысяч смартфонов доказывают квантовую механику не лучше, чем это делает один смартфон. Если познав, что такое полупроводники, мы сумели соединить это знание с веществом природы и достичь задуманного, тем самым мы получили совпадение того, что есть в нашей голове с тем, что находится вне ее, т.е. истину в ее классической формулировке.
Предвижу возражение на сказанное выше: а как же требование повторяемости эксперимента? Действительно, такое требование в науке имеется, оно работает и должно выполняться. Но оно носит проверочный характер, направлено на оценку действий субъекта, все ли он правильно сделал и понял. Подавляющее большинство экспериментов в науке очень сложны, легко допустить ошибку, не заметив ее. Ценность критерия повторяемости эксперимента в том и состоит, что другие члены научного сообщества должны получить возможность проверить действия своего коллеги.
Как видим, по своей природе эксперимент тесно связан с теоретическим мышлением.
Он планируется, у него есть заранее продуманная цель, задача, которую перед экспериментатором поставил теоретик. Эксперимент без теории – это случайное
тыкание в природу любознательностью. Поэтому его с полным правом можно назвать и фундаментом, и вершиной, логическим завершением работы теоретической мысли.
Теоретическое мышление имеет своей целью установление всеобщих необходимых свойств реальности и связей между ними, т. е. законов природы. Поэтому именно оно делает науку наукой, достигая ее основной цели. Аналогом теоретического мышления в доклассический период было умозрение. Повторим еще раз принципиальные различия между ним и теоретическим мышлением: первое следует за наблюдаемой действительностью, пытаясь ее объяснить общими принципами, обобщающими данные наблюдений. В этом смысле умозрение непосредственно, его выводы напрямую относятся к реальности. Именно поэтому умозрение логически не нуждается в эксперименте; умозрительные выводы и так согласуются с фактами, объясняя их.
Между тем теоретик понимает, что непосредственная очевидность не гарантирует истинности по причинам, о которых мы говорили выше; в поисках истины наблюдаемое
– так себе помощник. Поэтому он вынужден конструировать образ реальности в ее существенных чертах, опираясь не столько на имеющиеся факты, сколько на логико-
философские, метафизические, математические и иные принципы. По большому счету на ранних этапах своего формирования теоретическая мысль имеет слабое отношение к реальности, последняя первоначально выступает не столько логическим базисом теории, сколько ее проблемным полем. По этой причине теория жизненно нуждается в эксперименте, только он может превратить теорию из фантазии в научное знание. Зато,
как мы уже сказали выше, если в ходе эксперимента идеи теоретика удастся соединить с материалом природы, истинность их будет гарантирована. Именно поэтому истинные теории никуда не уходят из науки, даже если по поводу того же самого предмета возникают другие истинные теории; релятивистская физика нисколько не умалила значение классической, а только указала на ее границы, современная кинетика не отменила кинетику Вант-Гоффа, но ограничила ее.
Это становится онтологически возможным, так как теории не являются непосредственными описаниями действительности, но ее особых моделей – идеальных объектов. На ранних этапах становления теоретического мышления были выработаны три метода создания идеальных объектов: абстрагирование, идеализация через предельный переход и создание математического образа. Книга природы написана на языке математики, сказал вдохновленный платонизмом Галилей. В то время это был совсем не тривиальный подход. Аристотель возражал против применения математики в
физике не только потому, что физика – это в глобальном смысле учение о движении,
которое невозможно было описать средствами античной математики. Великий грек понимал, что математика – это учение об идеальном, совершенном, что вряд ли можно сказать о подлунном мире. Галилей, применяя математические методы, априори идеализирует природу, вернее, образ природы, лежащий в основании новой физики. И
стоило только начать.
Он же был одним из первых, кто применил абстрагирование как метод создания идеальных объектов. Смысл абстрагирования состоит в мысленном отсечении (оно может сопровождаться потом и в попытке реальной элиминации в эксперименте) тех или иных свойств реального объекта, которые исследователь считает несущественными.
Очевидно, абстрагированию предшествует работа мысли, заранее определяющая, какие параметры объекта существенны, а какие – нет. Абстрагированием ученый пытается обнажить сущность предмета исследования. Любые реагенты всегда находятся в материальном континууме, в котором имеется много чего, помимо самих реагентов. Но когда мы записываем окисление водорода как 2Н2 +О2=2Н2О, то утверждаем тем самым,
что остальные компоненты континуума, в котором находятся водород и кислород,
несущественны, неважны для понимания процесса образования воды. Процедурой абстрагирования производится сортировка известного перечня элементов и свойств изучаемого объекта на существенные и несущественные.
Применение этого метода может быть как интуитивным, неосознанным, так и явным.
Последнее предпочтительнее, так как развитие теоретического знания – это движение от абстрактного к конкретному. При явном абстрагировании задача элиминации или ослабления абстракций (допущений) облегчается. Вводя на первоначальном этапе развития теории сильные абстракции, ученый как бы обещает сделать максимум возможного, чтобы по мере решения научных задач «вернуть обратно» те свойства,
элементы и отношения изучаемого предмета, которые были удалены или ослаблены,
дать им тоже объяснение и встроить в логическую структуру знания. Очевидно, что выполнить полностью это невозможно, однако, опираясь на реальную практику науки,
можно уверенно говорить о том, что такие задачи эффективно решаются.
Другим методом создания идеальных объектов является идеализация, которая, в
отличие от абстрагирования, всегда применяется вполне осознанно. Один из вариантов ее заключается в абсолютизации того свойства, элемента или отношения, которое
исследователь считает наиболее важным и ценным с точки зрения своих теоретических установок. Тем самым создаются условия для наиболее полного исследования абсолютизируемого аспекта реальных объектов. Примером такой идеализации является понятие абсолютно черного тела. Любой физический объект поглощает в той или иной мере излучение, что является предметом пристального внимания физиков, изучающих процессы излучения и поглощения путем наблюдения и эксперимента. Эти явления чрезвычайно многообразны; одни объекты поглощают конкретный тип излучения в меньшей степени, чем остальные, другие чрезвычайно восприимчивы, скажем, к свету,
но не воспринимают инфракрасное излучение. Понятие абсолютно черного тела позволяет построить общую теорию излучения, выявить его сущность, основные зависимости и т. д. и т. п.
Второй, не менее интересный вариант идеализации – конструирование идеальных объектов, в природе не существующих. Именно в этом отношении полностью проявляется не только познавательная, но и экспериментально-практическая мощь теоретического мышления. Больший период своей истории человек сначала пользовался природным материалом, потом научился ей подражать, создавая аналоги. Развитие теоретического естествознания позволило начать новый этап в отношениях человека и внешнего мира, суть которого состоит в создании такой объективной реальности, состав,
структура, свойства и функции которой теоретически рассчитаны и практически реализованы человеком.
Поистине неисчерпаемые возможности в этом отношении дают логико-математические методы, позволяющие строить логически консистентные идеальные миры в тех отраслях науки, которые развились до необходимого уровня. Создание быстродействующей компьютерной системотехники резко усилило роль математического моделирования, позволяющего создавать сложнейшие модели и рассчитывать их свойства порой даже эффективнее, чем в натурном эксперименте.
Обычно, говоря о модели, подразумевают, что она является копией (материальной или идеальной) чего-то уже существующего. Однако уровень развития современной науки,
прежде всего фундаментальных естественных наук, позволяет говорить как раз о том,
что упоминалось выше: все более актуальным становится моделирование еще не существующей реальности, что позволяет выполнить теоретический расчет ее закономерностей и свойств и в конечном счете выйти на траекторию материальной реализации идеальных моделей.
С математическим моделированием тесно связаны методы формализации и аксиоматизации научного знания. Смысл формализации состоит в вычленении
«логического скелета» содержательной научной теории, т.е. представлении ее как системы символов и логических отношений между ними. Это позволяет решать сразу несколько задач: проверить ту или иную теорию на логическую состоятельность,
выявить аналитическими методами связи между переменными (этим связям потом надо будет придать конкретное содержание), конструировать логически возможные направления развития теории. В этом отношении особенно эффективным является аксиоматический метод, суть которого состоит в вычленении наиболее фундаментальных понятий, отношения между которыми и фиксируются как аксиомы.
Важной характеристикой этих понятий является их логическая независимость от других понятий теории, т.е. они должны быть действительно исходными, первичными, а все остальные элементы теории - их логическими следствиями. Представление научной теории как аксиоматической системы - довольно сложная, а зачастую и невыполнимая задача тогда, когда мы имеем дело с динамично развивающимся научным знанием,
следовательно, постоянным изменением смысла и значения основных понятий и отношений между ними. То есть практически всегда. Однако не все так печально. Во-
первых, можно как бы «заморозить» теорию в определенный момент времени, чтобы исследовать ее логическую структуру и перспективы. Во-вторых, и это важнее,
формально-аксиоматические методы в высоко математизированных науках
(математической физике, например) давно уже позволяют строить аксиоматические системы, которые уже потом можно будет интерпретировать, т.е. придавать им конкретный физический (в широком значении) смысл.
Арсенал методов науки постоянно обогащается, поскольку приращение знания позволяет не только лучше понимать окружающий мир и развивать практическую деятельность человека, но и создавать новые, еще более эффективные способы познания. Именно поэтому прогресс научного знания носит не линейный, а
экспоненциальный характер.
Непрерывное развитие науки является ее фундаментальной чертой. Тому есть внешние и внутренние причины. Во-первых, наука меняется в процессе общественного развития как специфическая социальная подсистема. Наука – органическая составляющая общества, подчиняющаяся общим законам исторического процесса. Во-вторых, в ходе истории меняются цели науки, ее организация, функции, отношения с другими
социальными системами – государством, экономикой, моралью, религией и т. д. В-
третьих, эволюционирует сам предмет науки – природа и человек, поскольку основа общественного развития – изменение человеком природы и, как следствие, - самого себя. Это изменения, наряду с ростом методологической эффективности познания,
формируют внутреннюю логику прогресса науки, которая, таким образом, представляет собой сложное переплетение внутренних и внешних сил. Точно так же, как общество в целом сочетает периоды постепенных количественных изменений с бурными,
взрывными преобразованиями, наука переживает эволюционные и революционные периоды своего развития.
Научная революция представляет собой существенное изменение способа научного мышления в целом, либо одной из его составляющих. Способ мышления науки – сформированная в исторически конкретных социально-экономических и культурных условиях основа научной деятельности, включающая в себя логические стандарты и вытекающие из них принципы научной рациональности, интегральную картину мира,
общее понимание глобальных целей, задач и методов науки, а также концептуальную систему той или иной конкретной дисциплины. Если в силу тех или иных исторических причин происходит глубокая трансформация логических стандартов и типа рациональности, либо способа научного мышления в целом, можно говорить о глобальной научной революции. Во второй теме, говоря о типах науки, мы подробно рассмотрели три глобальные научные революции, имевшие место в истории науки. Не будем возвращаться к сказанному, просто отметим еще раз, что во всех этих трех случаях менялись все компоненты способа мышления. Но, например, создание релятивистской физики стало революцией именно в физике, но не глобальной, так как радикальному пересмотру подверглась физическая картина мира, при этом логика науки, ее принципы рациональности не были подвергнуты переменам.
Можно говорить о локальных научных революциях, происходящих в рамках одной науки и не затрагивающих всю систему знания в целом. Революционными стали создание кислородной теории горения, статистической термодинамики, синтетической теории эволюции в соответствующих науках, полностью их преобразив, однако не оказав кардинального влияния на способ научного мышления в целом. Так же философия науки говорит о научных микрореволюциях, которые происходят в отдельных отраслях научного знания, кардинально меняя принципиально важные теории, однако не влияя при этом на основы и общий вектор развития данной
дисциплины. В качестве примера такой микрореволюции можно привести создание цепного учения в кинетике Н. Н. Семеновым и С. Н. Хиншельвудом.
Как мы постарались показать во второй лекции, научные революции происходят в силу сложного взаимодействия внутренней логики развития науки с комплексом социально-
исторических факторов – радикальными изменениями экономической и социальной структуры общества, политических систем, культурных слоев и системы ценностей.
Научная революция – феномен не только логико-гносеологический, но и социально-
исторический.