Динамика (рост) научного знания

Современное знание исключительно динамично, скорость его модификации и трансформации возрастает. Этот процесс нуждается в осмыслении. Впервые проблема динамики научного знания была осмыслена исторической школой методологов науки. Первыми осмыслили эти процессы К.Поппер, И.Лакатос, Т.Кун, П.Фейерабенд. в их работах сложилось понимание того, что динамика, рост научного знания - это движение идей, понятий, теорий, типов мышления (рост или скачок). Но так ли это на самом деле?

Проблема может быть представлена в виде трех важных вопросов:

-что составляет сущность этой динамики? Это простое расширение содержания компонентов научного знания, которое происходит с течением времени, или эволюционное изменение (направленное в какую-то сторону и потому необратимое), или развитие (эволюция со скачками, революциями, качественными отличиями во взглядах на один и тот же предмет), или, наконец, прогресс (развитие в направлении совершенствования, улучшения каких-то значимых характеристик научного знания);

-является ли это изменение процессом в целом кумулятивным (накопительным) или антикумулятивным (включающем постоянный отказ от прежних взглядов как неприемлемых и несоизмеримых с новыми, сменяющими их);

-можно ли объяснить динамику научного знания только его самоизменением или также существенным влиянием на него вненаучных (социокультурных и других) факторов.

Для получения ответов на эти важные вопросы необходимо не только опираться на качественный философский анализ (методология науки), но и привлекать данные из реальной истории тех или иных наук. При этом следует иметь в виду, что история науки не может, что называется говорить сама за себя, она, как и всякий внешний опыт, может по-разному интерпретироваться, рационально конструироваться. Тип этой рациональной реконструкции существенно зависит от выбора, предпочтения, оказываемого той или иной общей гносеологической философской позиции (сенсуализм - рационализм, эмпиризм – теоретизм, имманентизм – трансцендентализм, редукционизм – антиредукционизм).

Говоря о природе научных изменений, следует подчеркнуть, что хотя все они совершаются в сознании ученого (структурируются согласно возможностям прозрения им предмета исследования), их содержание серьезно зависит от объективной реальности, которую ученый стремится раскрыть. История науки – это не логический процесс развертки содержания научного сознания, а когнитивные изменения, которые совершаются в реальном историческом пространстве и времени. Происходящие в науке когнитивные изменения носят эволюционный, т.е. направленный и необратимый характер. Это означает, например, что общая риманова геометрия не могла появиться раньше евклидовой, а теория относительности и квантовая механика – одновременно с классической механикой. Нередко это объясняется с точки зрения понимания науки как обобщения фактов. В этом случае эволюция научного знания истолковывается как движение в сторону все больших обобщений, а смена научных теорий понимается как смена мене общей теории более общей.

В логике степень общности вводится обычно экстенсивно. Понятие А является более общим, чем понятие В, если и только если все элементы объема понятия В входят в объем понятия А, но обратное не имеет место. Взгляд на научное познание как обобщение, а на его эволюцию как рост степени общности сменяющих друг друга теорий – это, безусловно, индуктивистская концепция науки и ее истории.

Индуктивизм был господствующей парадигмой философии науки вплоть до середины 20 века. В качестве аргумента в ее защиту был выдвинут так называемый принцип соответствия, согласно которому отношение между старой и новой научной теорией таково, чтобы все положения предшествующей (и тем самым все факты, которая она объясняла и предсказывала) выводились в качестве частного случая в новой, сменяющей ее теории.

В качестве примеров обычно приводилась классическая механика, с одной стороны, и теория относительности, и квантовая механика – с другой стороны. Это также синтетическая теория эволюции в биологии как синтез дарвиновской концепции и генетики. Это и арифметика натуральных чисел, с одной стороны, и арифметика рациональных или действительных чисел, с другой стороны. Можно указать на евклидову и неевклидову геометрию.

При ближайшем, более строгом анализе соотношения понятий указанных выше теорий, никакого частного случая или даже предельного случая в отношениях между ними не получается. Так, в случае классической механики можно одновременно задать точное значение двух переменных (координаты физического тела и его импульса). А вот в квантовой механике этого сделать принципиально нельзя, если, конечно, не пренебречь значением постоянной Планка, которая накладывает количественное ограничение на предел максимально допустимой одновременной точности этих сопряженных величин.

Как известно, неевклидовы геометрии не являются обобщением евклидовых геометрий, так как синтетически многие их утверждения просто взаимно противоречат друг другу. Так, в евклидовой геометрии через одну точку на плоскости по отношению к данной прямой можно провести только одну параллельную ей прямую линию; сумма углов любого треугольника равна строго 180 градусов; отношение длины окружности к ее диаметру равно числу пи. А вот в геометрии Лобачевского через одну точку на плоскости по отношению к данной прямой линии можно провести более одной параллельной ей прямой линии4 сумма углов любого треугольника всегда меньше 180 градусов, отношение длины окружности к диаметру всегда больше числа пи. Частная риманова геометрия гласит, что через точку на плоскости по отношению к данной прямой нельзя провести ни одной параллельной ей линии; сумма углов любого треугольника всегда больше 180 градусов; отношение длины окружности к диаметру всегда меньше числа пи. В этом случае ни о каком обобщении геометрий Лобачевского и Римана по отношению к геометрии Евклида говорить не приходится, так как они просто противоречат последней.

Однако противоречия между ними можно избежать, если ввести такой параметр, как кривизна непрерывной двух мерной поверхности. Тогда их удается развести по разным предметам.

Утверждения геометрии Евклида оказываются верными для поверхностей с коэффициентом кривизны 0 (старые добрые плоскости). Положения геометрии Лобачевского выполняются на поверхностях с постоянной отрицательной кривизной: коэффициент кривизны имеет одно из фиксированных значений в континууме (0 … -1), исключая крайние значения. Утверждения частной римановой геометрии, напротив, выполняются на поверхностях с постоянной положительной кривизной: коэффициент кривизны имеет одно из фиксированных значений в континуальном интервале (0 … +1), исключая крайние значения.

Отсюда следует, что геометрия Евклида не является частным случаем ни геометрии Лобачевского, ни геометрии Римана, так как последние не могут принимать значение коэффициента 0. Возможно, евклидова геометрия может быть истолкована как «предельный случай» неевклидовых геометрий? Однако, и это невозможно. Дело в том, что понятие «предельного случая» является качественным и нестрогим. К тому же плоскость Евклида является пределом внутренней или внешней поверхности шара, но с таким же правом можно утверждать, что евклидова прямая есть «предельный случай» треугольника Лобачевского, а евклидова окружность «предельным случаем» треугольника Римана. Совершенно ясно, что такие утверждения являются столь же бессодержательными, сколь и нестрогими.

Понятие «предельного случая» призвано скрыть качественное различие между различными явлениями, ибо при желании все может быть названо «предельным случаем» другого. Метафоричность и нестрогость данного понятия всегда позволяет это сделать.

Таким образом, принцип соответствия с его опорой на «предельный случай» не может рассматриваться в качестве адекватного механизма рациональной реконструкции эволюции научного знания. Основанный на нем теоретический кумулятивизм фактически представляет собой редукционистскую версию эволюции науки, отрицающей качественные скачки в смене фундаментальных научных теорий.

Если мы признаем наличие качественных сдвигов в эволюции научного знания, тем самым мы признаем и наличие тенденции развития в нем. Развитие имеет место, когда новые научные теории ставят под вопрос истинность старых теорий, поскольку они не могут быть совместимы друг с другом по целому ряду утверждений о свойствах и отношениях одной и той же предметной области.

Когда говорят, что классическая механика истинна для описания движения физических тел с большими массами и малыми скоростями, то имеют в виду, что релятивистская механика истинна для описания движения малых масс с большими скоростями. Однако здесь следует разобраться более основательно:

-это нестрогое высказывание, ибо здесь точно не определяют границу, с которой начинаются большие массы и большие скорости;

-релятивистские эффекты либо имеют место при любых скоростях (кроме 0), либо не имеют.

В нашем случае классическая и релятивистская механика несовместимы в своих ответах. Другое дело, что при малых скоростях релятивистский эффект значительно меньше, чем при больших, и с практической точки зрения (для простоты расчетов и моделей) им можно пренебречь. Но пренебречь чем-то – не значит отказать ему в существовании.

Следует иметь в виду, что несовместимость старой и новой теорий является неполной, а лишь частичной. Это означает, во-первых, что многие их утверждения не только не противоречат друг другу, а полностью совпадают (например, что последующее состояние физической системы зависит только от предыдущего состояния, и ни от чего более). Во-вторых, это означает, что старая и новая теории частично соизмеримы, так как вводят часть понятий (и соответствующих им предметов) абсолютно одинаково (например, масса и в классической, и в релятивистской физике понимается как мера инерции; прямая линия и в евклидовой и в неевклидовой геометрии – как кратчайшее расстояние между двумя точками). Новые теории отрицают старые не полностью, а лишь частично, предлагая в целом новый взгляд на ту же самую предметную область.

Переход от одной господствующей фундаментальной научной теории (парадигмы) к другой составляет когнитивное ядро научных революций. Речь идет о своеобразных точек бифуркации, моментах разрыва общей динамики научного знания. Все это ведет к своеобразному обращению дисциплинарного научного сообщества в новую научную веру (материалисты также верят в то, что мир состоит из материальной субстанции, не формулируя, что это такое, как и идеалисты), после которого наступает период кумулятивного, непрерывного, рационального и эмпирически регулируемого научного поиска.

Развитие научного знания представляет собой непрерывно-прерывный процесс, характеризующийся качественными скачками в объяснении одной и той же предметной области. Поэтому в целом развитие науки является некумулятивным. Несмотря на то, что по мере развития науки постоянно растет объем эмпирической и теоретической информации, было бы поспешно делать выводы о том, что имеет место прогресс в истинном содержании науки. Старые и сменяющие их фундаментальные теории объясняют мир не просто по-разному, но зачастую и противоположным образом. Взгляд на развитие науки с точки зрения ее прогресса возможен только при принятии философских доктрин преформизма и телеологизма применительно к эволюции науки. Аналогично решается вопрос о движущих силах науки.