Полная версия

Главная arrow Философия arrow История, философия и методология науки и техники

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

1.1.2. Классическая и современная научная картина мира: их соотношение и рамки

Становление классической научной картины мира связано с именами четырех великих ученых Нового времени: Николая Коперника (1473—1543), Иоганна Кеплера (1571—1630), Галилео Галилея и Исаака Ньютона (1642— 1727). Копернику мы обязаны созданием гелиоцентрической системы, перевернувшей наше представление об устройстве Вселенной. Кеплер открыл основные законы движения небесных тел. Галилей не только явился основоположником экспериментальной физики, но и внес огромный вклад в создание теоретической физики (принцип инерции, принцип относительности движения и сложения скоростей и др.), особенно в ее современной форме — математической физики. В свою очередь, это позволило Исааку Ньютону придать физике законченную форму системы классической механики и построить первую известную в науке целостную (ньютоновскую) картину мира. Другим важнейшим вкладом Ньютона в науку стало создание основ математического анализа, представляющего собой фундамент современной математики.

Определим основные черты классической научной картины мира.

  • 1. Положение об абсолютном характере и независимости друг от друга пространства и времени. Пространство можно представить как бесконечную протяженность, где отсутствуют привилегированные направления (изотропность пространства) и свойства которой одинаковы и неизменны в любой точке Вселенной. Время также едино для всего Космоса и не зависит от местоположения, скорости или массы движущихся в пространстве материальных тел. Например, если мы синхронизируем несколько часовых механизмов и поместим их в различных точках Вселенной, то скорость хода часов не нарушится, а синхронность их показаний сохранится через любой промежуток времени. С этой точки зрения Вселенную можно представить как абсолютно пустое пространство, наполненное движущимися телами (звездами, планетами, кометами и т.д.), траекторию движения которых можно описать с помощью известных уравнений классической, или ньютоновской, механики.
  • 2. Представление о жесткой взаимно-однозначной связи причины и следствия: если в какой-то системе координат известны положение и вектор движения тела (т.е. его скорость и направление), то всегда можно однозначно предсказать его положение через любой конечный промежуток времени (дельта г). Поскольку все явления в мире взаимосвязаны отношениями причины и следствия, то это справедливо для любого явления. Если мы не умеем однозначно предсказать какое-либо событие, то лишь потому, что не имеем достаточной информации о его связях со всеми другими явлениями и влияющими факторами. Следовательно, случайность выступает здесь как чисто внешнее, субъективное выражение нашей неспособности учесть все многообразие связи между явлениями.

Справка

В такой крайне жесткой форме учение о причинности получило название лапласовского детерминизма по имени его создателя, великого французского астронома и математика Пьера Симона Лапласа (1749—1827), который основывался на классической механике Ньютона.

3. Из двух названных выше характеристик классической картины мира вытекает третья. Распространение законов ньютоновской механики на все многообразие явлений окружающего мира, несомненно, связанное с успехами естествознания, в первую очередь с физикой этого времени, придало мировоззрению эпохи черты своеобразного механицизма, упрощенного понимания явлений через призму исключительно механического движения.

Справка

Отметим два любопытных и важных для дальнейших рассуждений обстоятельства, связанных с механицизмом классической научной картины мира.

Первое касается представлений об источниках движения и развития Вселенной. Первый закон Ньютона гласит, что всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока на него не подействует внешняя сила. Следовательно, для того чтобы Вселенная могла существовать, а небесные тела находиться в движении, необходимо внешнее воздействие — первотолчок. Именно он приводит в движение весь сложный механизм Вселенной, которая дальше существует и развивается в силу закона инерции. Такой первотолчок может осуществить ее Создатель, что ведет к признанию Бога. Но, с другой стороны, эта логика сводит роль Творца лишь к начальной фазе возникновения Вселенной, а наличное бытие в нем как бы и не нуждается. Подобная двойственная мировоззренческая позиция, открывающая путь к откровенному атеизму и распространившаяся в Европе накануне Великой французской революции, получила название деизма (от лат. йеш — бог). Однако уже через несколько лет великий Лаплас, представляя свой труд "Трактат о небесной механике" императору Наполеону, на замечание Бонапарта о том, что он не видит в сочинении упоминания о Создателе, дерзко отвечает: "Сир, я не нуждаюсь в этой гипотезе".

Второе обстоятельство связано с пониманием роли наблюдателя. Идеалом классической науки является требование объективности наблюдения, которое не должно зависеть от субъективных особенностей наблюдателя: в одинаковых условиях эксперимент должен давать одни и те же результаты.

Итак, классическая научная картина мира, просуществовавшая до конца XIX в., характеризуется количественной стадией развития науки, накоплением и систематизацией фактов. Это был линейный, или кумулятивный, накопительный, рост научного знания. Дальнейшее его развитие, создание термодинамики и теории эволюции способствовали пониманию мира не как совокупности предметов, или тел, движущихся в абсолютном пространстве-времени, а как сложной иерархии взаимосвязанных событий — систем, находящихся в процессе становления и развития.

Решающий удар по классическим представлениям был нанесен появлением в 1905 г. специальной теории относительности Альберта Эйнштейна (1879—1955) и возникновением в середине 1920-х гг. квантовой механики (Н. Бор, Э. Шредингер, В. Гейзенберг). В главе об основных концепциях науки мы подробнее охарактеризуем ее, а здесь лишь назовем основные черты постклассической научной картины мира.

  • 1. Релятивистский характер научной картины мира. Выяснилось, что единого времени и пространства для всего Космоса не существует. Напротив, пространственные и временные свойства Вселенной различны в разных локализованных участках и не могут существовать независимо от движущейся материи. Основным понятием физики стало не понятие движущегося тела (материальной точки), а понятие события — материальной точки, характеризующейся импульсом движения (энергией и направлением), и неразрывно связанной с ним пространственно-временной координатой в фиксированной системе отсчета.
  • 2. Теоретико-вероятностный характер причинности. С развитием квантовой механики пришлось признать, что классические детерминистские представления о жесткой однозначной связи причины и следствия слишком упрощены. Иллюзия о том, что наступит время, когда мы сможем учесть все многообразные факторы, влияющие на поведение микрочастиц, и следовательно, разрешить проблемы, возникающие при выявлении причинно-следственных связей, была развеяна в ходе дискуссии между Альбертом Эйнштейном, представлявшим эту точку зрения, и Нильсом Бором (1885—1962). Датский физик ранее, чем кто-либо другой, понял неизбежность отказа от классических представлений.

Выяснилось, что случайность — важнейшая составляющая комплекса явлений, определяющих причинно-следственные отношения, и принципиально неустранима при их описании. Однозначная связь причины и следствия — это всего лишь частный случай более глубоких статистических закономерностей, выражаемых уравнениями теории вероятности. Более того, исследования, проведенные в рамках синергетической концепции бельгийским физиком И. Р. Пригожиным (1917— 2003) и его коллегами, показали, что случайности играют важнейшую роль в возникновении так называемых диссипативных структур — неравновесных систем молекулярных взаимодействий, объясняющих принципиальную возможность появления сложных органических соединений из неживой материи.

  • 3. Системное видение мира. Методы анализа сложных систем, получившие развитие в самом начале 1960-х гг., привели к пониманию того, что свойства системы невозможно объяснить, исходя из свойств составляющих данные системы объектов, или свести к ним. Подобные свойства обусловлены способом организации указанных объектов в целостную структуру (упрощенно это можно сравнить с компьютером, в котором любая составляющая его часть — "железо" или "софт" — не дают того качества, которое имеет компьютер как система). Современная наука пытается объяснить с позиций системного анализа такие сложные явления, как возникновение органической жизни, сознание и т.п. В частности, синергетика изучает системные эффекты в процессе взаимодействия, взаимного влияния сложных динамических систем.
  • 4. Отказ от идеала объективности наблюдения классической науки. Эта проблема — наиболее болезненная точка трансформации классических представлений. Дело не в том, конечно, что мы отказываемся от самой идеи объективности, а, скорее, в том, что вынуждены признать ее неосуществимость в ряде случаев, имеющих принципиальное значение. Как возможно устранение наблюдателя, если именно им вводятся выделенная точка наблюдения и фиксированная система координат?! В любом случае описание производит человек определенной эпохи и определенной культуры.

Пример

В немецкой классической философии этот факт нашел свое выражение в известном разделении мира Иммануилом Кантом (1724—1804) на "вещь в себе", т.е. мир такой, каков он есть сам по себе, независимо от нашего наблюдения, и "вещь для нас", т.е. мир такой, каким мы его воспринимаем. С появлением квантовой механики это обстоятельство получило содержательную интерпретацию известного уравнения Вернера Гейзенберга (1901— 1976), так называемого соотношения неопределенностей. Его смысл состоит в том, что характеризующие физическую систему дополнительные величины (например, координата и импульс) не могут принимать сколь угодно точные значения, но связаны выражением неопределенностей. Степень точности измерения этих величин принципиально ограничена природой микрообъектов: сам факт наблюдения оказывает на наблюдаемую среду возмущающее действие, а наблюдатель становится органичной и неотъемлемой составляющей изучаемого мира, и избежать этого невозможно. Например, социальные психологи знают, что проводимые в социальных группах исследования автоматически меняют функциональные характеристики этих групп, так как люди, понимая, что они подвергаются социальным наблюдениям, ведут себя иначе, чем в обычной ситуации.

Карл Поппер писал: "Поскольку научное исследование социальных проблем само оказывает влияние на социальную жизнь, социальный исследователь, который это понимает, не может сохранить незаинтересованную и объективную установку. Но в этом смысле социальная наука ничем не отличается от других наук. Физик или инженер находится в точно таком же положении. И не будучи социальным исследователем, он прекрасно понимает, какое громадное влияние может оказать на общество изобретение нового воздухоплавательного аппарата или ракеты"[1].

Переход от классического этапа науки к неклассическому, охватывающий период с конца XIX до середины XX в., — это революционный процесс, затрагивающий мировоззренческие принципы науки. Он обусловлен не только фундаментальными открытиями в физике, но и обнаружением в середине 1920-х гг. противоречивости общей теории множеств. Поскольку теория множеств лежит в основе всей современной математики, составляет ее фундамент[2], то обнаружение противоречивости ставит под сомнение не только всю математику, но практически и все естествознание, которое использует ее методы.

Мнение эксперта

Давид Гильберт писал в 1925 г.: "Надо согласиться, что состояние, в котором мы находимся сейчас в отношении парадоксов, на продолжительное время невыносимо. Подумайте: в математике — этом образце достоверности и истинности — образование понятий и ход умозаключений, как их всякий изучает, преподает и применяет, приводят к нелепости. Где же искать надежность и истинность, если даже само математическое мышление дает осечку?"[3]

В ходе возникших дискуссий для разрешения этой острой ситуации было предложено три основных программы.

  • 1. Программа Д. Гильберта. Немецкий математик Давид Гильберт (1862—1943) считается одним из представителей направления, называемого формализмом. Он произвел пересмотр определений и аксиом Евклида, предложив ввести формальные первичные неопределяемые понятия — "точка", "прямая", "плоскость"[4]. Свойства указанных понятий выражаются через систему аксиом, которые разделены на группы:
    • • аксиомы соединения;
    • • аксиомы порядка;
    • • аксиомы конгруэнтности;
    • • аксиома о параллельных;
    • • аксиомы непрерывности.

Система аксиом, сформулированная Д. Гильбертом в 1899 г., лежит в основе современной геометрии. Но Гильберт, не ограничиваясь геометрией, попытался построить всю математику на прочной основе аксиом, что создало бы фундамент для надежной и непротиворечивой математики. Однако этой программе не суждено было осуществиться.

В 1931 г. австрийский ученый Курт Гёдель (1906—1978) в работе "О формально неразрешимых утверждениях [оснований математики] и родственных систем" показал, что во многих областях математики существуют истинные положения, которые нельзя доказать в наперед заданной системе аксиом (как, впрочем, нельзя и опровергнуть). Программа Гильберта рухнула под давлением двух выводов Гёделя:

  • 1) теоремы о неполноте, которая гласит, что если формальная теория, включающая арифметику целых чисел, непротиворечива, то она не полна;
  • 2) утверждения о том, что непротиворечивость любой достаточно мощной математической системы, охватывающей арифметику целых чисел, не может быть установлена средствами самой этой системы.

Отметим, что теорема Гёделя (равно как и многие другие концепции математиков и представителей естественнонаучного знания) широко используется в социальных науках.

  • 2. Концепция логицизма, изложенная Бертраном Расселом (1871—1970) в его фундаментальном труде "Principia Mathematica". Рассел обнаружил один из парадоксов теории множеств: большинство множеств не содержит само себя в качестве элемента. Так, множество всех натуральных чисел не есть натуральное число, а множество всех людей Земли — не человек. Чтобы избежать внутренней противоречивости теории множеств, Рассел предложил вывести математику полностью из логики, так как в законах последней заключены незыблемые вечные истины, которые не являются противоречивыми. Критика концепции Б. Рассела касалась в основном трех предложенных им аксиом: аксиомы сводимости (к фундаменту логики), аксиомы бесконечности и аксиомы выбора.
  • 3. Интуиционизм — третье, наиболее радикальное направление, противостоящее логицизму. Оно исходит из идеи сведения основных понятий теории множеств и математического анализа к интуитивно убедительным и потому неопределяемым понятиям. Основоположником философии интуиционизма стал голландский ученый Лёйтзен Эгберт Ян Брауэр (1881—1966), который считал, что вне человеческого разума математики не существует и, следовательно, она не зависит от реального мира. В дальнейшем к интуиционистскому направлению примкнули многие выдающиеся математики, среди которых особое место занимал Аренд Гейтинг (1898— 1980).

Математическое мышление, полагали приверженцы данного направления, выстраивает собственный мир, опираясь на интуицию, а не на опыт. Соотношение между логикой и математикой они трактовали прямо противоположным образом по сравнению с идеей Б. Рассела: не математика строится на логике, а наоборот, поэтому математика не нуждается в поддержке логики. Более того, принадлежащий миру восприятий язык, в который облекается математика, не способен выражать интуитивные математические представления, поскольку они более глубоки, чем даже специализированный язык математических символов. В результате интуиционисты ввели в математику ряд ограничений, задающих большую степень строгости и ясности математических понятий и тем самым снимающих проблему противоречивости теории множеств.

Критика интуиционизма сводилась в основном к тому, что эти ограничения чересчур жестки и слишком многое из того, к чему привыкли математики, приносится в жертву. Кроме того, система доказательств и сам математический анализ серьезно усложнились, стали более громоздкими. Однако на почве интуитивизма возникло еще более жесткое направление — конструктивная математика, основы которой заложил выдающийся русский ученый А. А. Марков (1903—1979). Этот подход позволил получить ряд новых результатов, вошедших в арсенал математической науки. Но и сегодня не поставлена точка в теории множеств, которая существует как два логически непротиворечивых концепта: в основе первой теории множеств лежит гипотеза континуума, а в основе второй — ее отрицание.

Таким образом, развитие науки наполнено воодушевляющими открытиями, революционными скачками — и драматическими разрушениями устоявшихся представлений. Мы высветили кризис математики, однако сегодня предкризисное состояние переживают и другие научные области. Например, в биологии классические эволюционистские представления явно вступают в противоречие с данными современной генетики и палеонтологии. Попытка найти выход из кризиса на путях так называемой синтетической теории эволюции пока не дает удовлетворительных результатов. И все еще не ясно, каковы будут реальные последствия этого кризиса, к отказу от каких фундаментальных представлений биологии они приведут. Многие специалисты фиксируют и кризис в сфере социально-научного знания. Неспособность прогнозировать основные тенденции и закономерности социального развития поставила под сомнение сам тезис о существовании объективных законов истории, а следовательно, и идею научного управления общественным развитием.

В периоды кризисов, переживаемых наукой, становится особенно заметной потребность в осмыслении ее логики и методологии, когда широта мировоззрения и способность отрешиться от привычных точек зрения, мужество взглянуть на мир по-новому становятся решающим фактором роста научного знания. Не случайно практически все великие мыслители, в какой бы области науки они ни работали (А. Эйнштейн, В. Гейзенберг, Д. Гильберт, А. Н. Холмогоров, Н. Винер, В. В. Налимов и многие другие), отдали дань логико-методологическим и философским проблемам науки, читая лекции по философии науки и оформляя свое видение в тексты.

Мнение эксперта

А. Н. Уайтхед (1861—1947), оригинальный математик, физик и философ, один из самых впечатляющих мыслителей нашего времени писал: "Подход логического понимания характеризуется тем, что начинают с отдельных деталей и переходят к построению целостной конструкции. Логическое наслаждение переходит от многого к одному. Характеристики многого понимаются как способствующие этому единству конструкции <...> Понимание логики — это наслаждение теми абстрактными деталями, которые способствуют абстрактному единству. По мере развития наслаждения подлинным открытием становится единство конструкции. Перед нами та возможность для вселенной, что абстрактное по своей природе сочетает подобный подход с конкретизацией. Логика начинает с простейших идей и затем сочетает их вместе. Развитие эстетического наслаждения происходит в противоположном направлении. Нас захватывает красота здания, мы восхищаемся красотой картины, утонченной структурой предложения. Целое здесь предшествует частностям"[5]. Василий Васильевич Налимов (1910—1997), инженер и математик, автор ряда переведенных на многие языки книг по семиотике, наукометрии, философии науки, философии человека (с 1936 по 1954 г. находился в сталинских лагерях) писал: "...Понимание — это сущность человека. Сущность, реализуемая в разноликости многих уровней сознания. В разных культурах, по-видимому, понимание различным образом распределялось по уровням сознания. В культурах Востока мы встречаемся с хорошо разработанной и необычайно широко применяемой практикой медитации и с достаточно критическим отношением к дискретно-логическому, дихотомическому мышлению. Это значит, что в самой парадигме восточных культур оказалось заложенным привилегированное отношение к уровням (3) — (4)[6], в овладении смыслами или, может быть, точнее, в освобождении их от бремени, что открывало путь к трансценденции — выходу в безличное космическое сознание. В нашей — западной — культуре логицизм, поддержанный в свое время христианской мыслью, оттеснил в Новое время на задний план медитационную практику, сохранившуюся ранее, правда, главным образом в монастырях и орденах. Западная культура стала по преимуществу культурой аристотелевой логики. Обращение к глубинным уровням сознания, конечно, было всегда, иначе не было бы творчества. Но процесс обращения к дологическим уровням сознания протекал спонтанно — ему специально не обучали. <... > Мы, наверное, должны отдавать себе отчет в том, что за изящество логической мысли подчас приходится дорого платить. Многие важные для нашего бытия представления остаются несхватываемыми на уровне аристотелева мышления. Одним из примеров может быть наше представление о свободе воли"[7].

1.1.3. Методы современной науки: тенденция к экспансии

Условность любой классификации научных методов становится особенно заметна, когда мы рассматриваем динамику их взаимодействия в реальной научной практике, тем более если речь идет о таких относительно недавно появившихся дисциплинах, как физхимия, астрофизика, геофизика и пр. Характерной чертой развития методов науки является общая тенденция к их экспансии за пределы своей первоначальной области применения. Общеизвестны факты широкого применения таких методов, как спектральный анализ или методы аналитической химии, не говоря уже о методах математического анализа и кибернетики для задач компьютерного моделирования, что послужило основанием для утверждений о возникновении тенденции математизации современной науки. Методы кибернетики, возникнув как нестандартная комбинация междисциплинарных подходов, предназначенная для решения определенного класса задач (например, анализ принципов самоорганизации и управления в живых и технических системах), впоследствии стали широко применяться и в других науках, постепенно перерастая в общенаучную методологию.

Примерно так же обстоит дело и с методами конкретных социальных исследований. Методология таких исследований возникла как попытка систематического применения методов различных научных дисциплин, в первую очередь естественнонаучных — наблюдение, измерение и т.п., методов математического моделирования и математической статистики, социальной психологии, журналистики и др. для решения задач анализа структуры социальных коллективов и социального поведения. Но инвариантность структурных закономерностей организации социальных коллективов впоследствии позволила широко применять эти методы для анализа любых сообществ уже независимо от их социальной принадлежности и социальных функций, т.е. максимально широко, превратив тем самым названные методы в общенаучную методологию. При этом методы конкретных социальных исследований, равно как и методы кибернетики, все более приобретают характер методов математического моделирования.

  • [1] Поппер К. Нищета историцизма. М., 1993. С. 179.
  • [2] Знаменитый французский математик Анри Пуанкаре (1854—1912) в 1900 г. писал в адрес Второго всемирного математического конгресса: "Теперь (после появления теории множеств) математика полностью арифметизирована. Мы можем сказать сегодня, что в математике достигнута абсолютная строгость". Цит. по: Петров Ю. П. История и философия науки. Математика, вычислительная техника, информатика. СПб. : БХВ-Петербург, 2005. С. 86.
  • [3] Цит. по: Петров Ю. П. История и философия науки. Математика, вычислительная техника, информатика. С. 86.
  • [4] Определения Евклида (например, "точка есть то, что не имеет частей", "линия есть длина без ширины" и т.п.) на тот момент уже явно не удовлетворяли современную математику и геометрию.
  • [5] УайтхедА. Н. Избранные работы по философии. С. 387.
  • [6] По В. В. Налимову, уровень 3 — подвалы сознания, созерцание образов, уровень 4 — телесность человека, поддерживающая сознание.
  • [7] Налимов В. В. Спонтанность сознания : Вероятностная теория смыслов и смысловая архитектоника личности. М.: Прометей, 1989. С. 126—127.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>