Идеалы и нормы научного познания — совокупность определенных концептуальных, ценностных, методологических и иных установок, свойственных науке на каждом конкретно-историческом этапе ее развития. Их основная функция — организация и регуляция процесса научного исследования, ориентация на более эффективные пути, способы и формы достижения истинных результатов. При переходе на новый этап научного исследования (например, от классической к неклассической науке) кардинально меняются его идеалы и нормы. Их характер определяется в первую очередь предметом познания, спецификой изучаемых объектов, а их содержание всегда формируется в конкретном социокультурном контексте.
Целостное единство норм и идеалов научного познания, господствующих на определенном этапе развития науки, выражает понятие «стиль научного мышления». Он выполняет в научном познании регулятивную функцию, носит многослойный, вариативный и ценностный характер. Выражая общепринятые стереотипы интеллектуальной деятельности, присущие данному этапу, стиль мышления всегда воплощается в определенной конкретно-исторической форме. Чаще всего различают классический, неклассический и постнеклассический (современный) стили научного мышления.
|
|
Классическое естествознание XVII—XVIII вв. стремилось объяснить причины всех явлений (включая социальные) на основе законов механики Ньютона. Господствовал объектный стиль мышления, стремление познать предмет сам по себе безотносительно к условиям его изучения. Представлялось, что исследователь со стороны наблюдает объекты и при этом ничего не приписывает им от себя.
Объекты рассматривались в качестве малых систем (механических устройств), имеющих сравнительно небольшое количество элементов с их силовыми взаимодействиями и жестко детерминированными связями. Свойства целого полностью определялись свойствами его частей. Объект представлялся как устойчивое тело. Причинность истолковывалась в духе механистического детерминизма.
В XIX в. стало очевидным, что законы ньютоновской механики уже не могли играть роли универсальных законов природы. В эту эпоху произошли революционные перемены в физике (открытие делимости атома, разработка релятивистской и квантовой теории), в космологии (концепция нестационарной вселенной), в химии (квантовая химия), в биологии (становление генетики). Возникли кибернетика и теория систем, сыгравшие важную роль в развитии современной научной картины мира.
Весьма ощутимый «подрыв» классического естествознания был осуществлен А. Эйнштейном, создавшим сначала специальную (1905), а затем и общую (1916) теорию относительности. В целом его теория основывалась на том, что в отличие от механики Ньютона, пространство и время не абсолютны. Они органически связаны с материей, движением и между собой. Определение пространственно-временных свойств в зависимости от особенностей материального движения («замедление» времени, «искривление» пространства) выявило ограниченность представлений классической физики об «абсолютном» пространстве и времени, неправомерность их обособления от движущейся материи.
|
|
Было сделано еще одно крупное научное открытие о том, что частице материи присуще и свойства волны (непрерывность) и дискретность (квантовость). Вскоре эта гипотеза была подтверждена экспериментально. Таким образом, был открыт важнейший закон природы, согласно которому все материальные микрообъекты обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами.
Все вышеназванные научные открытия кардинально изменили представление о мире и его законах, показали ограниченность классической механики. Последняя, разумеется, не исчезла, но обрела четкую сферу применения своих принципов — для характеристики медленных движений и больших масс объектов мира.
Рассмотрим некоторые важнейшие философско-методологические выводы из величайших достижений естествознания неклассического периода.
1. Возрастание роли философии в развитии естествознания и других наук.
Это обстоятельство всегда подчеркивали настоящие творцы науки. Так, М. Борн говорил, что философская сторона науки интересовала его больше, чем специальные результаты. И это не случайно, ибо работа физика-теоретика теснейшим образом переплетается с философией и, что без серьезного знания философской литературы его работа будет впустую. Физики-теоретики, хотят они этого или нет, но все равно руководствуются философией, «сознательно или неосознанно». Каждая фаза естественнонаучного познания находится в тесном взаимодействии с философской системой своего времени; естествознание доставляет факты наблюдения, а философия — методы мышления.
В центре научных дискуссий в естествознании конца XIX — начала XX в. оказались философские категории материи, движения, пространства, времени, противоречия, детерминизма, причинности и другие, то или иное понимание которых определяло понимание специально-научных проблем.
2. Сближение объекта и субъекта познания, зависимость знания от применяемых субъектом методов и средств его получения.
Естествознание XX в. показало неотрывность субъекта, исследователя от объекта, зависимость знания от методов и средств его получения. Иначе говоря, картина объективного мира определяется не только свойствами самого мира, но и характеристиками субъекта познания, его концептуальными, методологическими и иными элементами, его активностью (которая тем больше, чем сложнее объект). Мир раскрывает свои структуры и закономерности благодаря активной деятельности человека в этом мире. Только тогда, когда объекты включены в человеческую деятельность, мы может познать их сущностные связи.
3. Укрепление и расширение идеи единства природы, повышение роли целостного и субстанциального подходов.
Выявить новые пути понимания целостной структуры мира — важная особенность научного знания. Так, сложная организация биологических или социальных систем немыслима без взаимодействия ее частей и структур — без целостности. Последняя имеет качественное своеобразие на каждом из структурных уровней развития материи. При этом к «целостной реальности» относится не только то, что видно невооруженным глазом — живые системы (особи, популяции, виды) и социальные объекты разных уровней организации.
|
|
Развитие атомной физики показало, в частности, что объекты, называвшиеся раньше элементарными частицами, должны сегодня рассматриваться как сложные многоэлементные системы. При этом «набор» элементарных частиц отнюдь не ограничивается теми частицами, существование которых доказано на опыте. Более того, оказалось, что есть элементарные частицы — кварки и глюоны — принципиально не наблюдаемые в свободном состоянии отдельно друг от друга. Составная частица не обязательно разделяется на составляющие как атом или его ядро. В результате понятие целостности наполнилось новым содержанием.
Субстанциальный подход, т. е. стремление свести все изменчивое многообразие явлений к единому основанию, найти их «первосубстанцию» — важная особенность науки. Это стремление к всеохватывающему объединению, попытки истолковать все физические и другие явления с единой точки зрения, понять природу в целом пронизывают всю историю науки. Все ученые, исследующие объективную действительность, хотят постигнуть ее как целостное, развивающееся единство, понять ее «единый строй», «внутреннюю гармонию».
4. Формирование нового образа детерминизма и его «ядра» — причинности.
История познания показала, что детерминизм есть целостное формообразование и его нельзя сводить к какой-либо одной из его форм или видов. Классическая физика, как известно, основывалась на механическом понимании причинности («лапласовский детерминизм»). Становление квантовой механики выявило неприменимость здесь причинности в ее механической форме. Это было связано с признанием фундаментальной значимости нового класса теорий — статистических, основанных на вероятностых представлениях. Тот факт, что статистические теории включают в себя неоднозначность и неопределенность некоторыми философами и учеными был истолкован как крах детерминизма вообще, «исчезновение причинности».
В основе данного истолкования лежал софистический прием: отождествление одной из форм причинности — механистического детерминизма — с детерминизмом и причинностью вообще. При этом причина понималась как чисто внешняя сила, воздействующая на пассивный объект, абсолютизировалась ее низшая — механическая — форма, причинность как таковая смешивалась с «непререкаемой предсказуемостью». Такое понимание оказалось достаточным только в ньютоновской, но не в атомной физике, которая с самого начала выработала представления, по сути дела не соответствущие узко интерпретированному понятию причинности.
|
|
Как доказывает современная физика, формой выражения причинности в области атомных объектов является вероятность, поскольку вследствие сложности протекающих здесь процессов (двойственный, корпускулярно-волновой характер частиц, влияние на них приборов и т. д.) возможно определить лишь движение большой совокупности частиц, дать их усредненную характеристику, а о движении отдельной частицы можно говорить лишь в плане большей или меньшей вероятности.
Поведение микрообъектов подчиняется не механико-динамическим, а статистическим закономерностям, но это не значит, что принцип причинности здесь не действует. В квантовой физике «исчезает» не причинность как таковая, а лишь традиционная ее интерпретация, отождествляющая ее с механическим детерминизмом как однозначной предсказуемостью единичных явлений.
5. Глубокое внедрение в естествознание противоречия — и как существенной характеристики его объектов, — и как принципа их познания.
Исследование физических явлений показало, что «частица — волна — две дополнительные стороны единой сущности. Притом проблема выбора в данных условиях между этими противоположностями постоянно воспроизводится в более глубокой и сложной форме. Таким образом, в квантовой механике все особенности микрообъекта можно понять только исходя из его корпускулярно-волновой природы.
Природа микрочастицы внутренне противоречива (есть диалектическое противоречие) и что соответствующее понятие должно выражать это объективное противоречие, быть также внутренне противоречивым. Иначе оно не будет адекватно отражать свой объект, так как он есть в себе, а, стало быть, будет выражать лишь часть истины, а не всю ее в целом. С достаточной определенностью проблему синтеза противоположных представлений, внутреннего единства противоположностей (волновых и квантовых свойств света) поставил А. Эйнштейн. Он задался вопросом: «А может ли свет быть и тем и другим? Эйнштейн, конечно, знал, что известные опыты по дифракции и интерференции могут быть объяснены только на основе волновых представлений. Он также не мог оспаривать наличие полного противоречия (здесь и далее выделено мною. — В. К.) между своей гипотезой световых квантов и волновыми представлениями. Эйнштейн даже не пытался устранить внутренние противоречия своей интерпретации. Он принял противоречия как нечто, которое, вероятно, может быть понято много позднее, благодаря совершенно новому методу мышления, т. е. диалектическому по своему существу. Так оно и произошло.
Оправдалось глубокое научное предвидение творца теории относительности, который предсказывал, что указанное внутреннее противоречие теории должно быть разрешено в ходе дальнейшего развития физического знания. Зафиксированная Эйнштейном полярность волновых и корпускулярных характеристик света привела его к выводу о необходимости синтеза данных противоположностей: «Следующая фаза развития теоретической физики даст нам теорию света, которая будет в каком-то смысле слиянием волновой теории света с теорией истечения». Такой фазой и стала квантовая механика.
В ходе дальнейшего развития квантовых представлений было обнаружено, что в процессе объяснения загадок атомных явлений противоречия не исчезают, не «устраняются» из теории. Наоборот, происходит их нарастание и обострение. Это свидетельствовало не о слабости, а о силе новых теоретических представлений, которые предстали не как «логические» противоречия (путаница мысли), а как такие, которые имеют объективный характер, отражают реальные противоречия, присущие самим атомным явлениям. «Удивительнейшим событием тех лет был тот факт, что по мере этого разъяснения парадоксы квантовой теории не исчезали, а наоборот, выступали во все более явной форме и приобретали все большую остроту... В это время многие физики были уже убеждены в том, что эти явные противоречия принадлежат к внутренней природе атомной физики».
Попытки осознать причину появления противоречивых образов, связанных с объектами микромира, привели Н. Бора к формулированию принципа дополнительности. Согласно этому принципу, для полного описания квантово-механических явлений необходимо применять два взаимоисключающих (дополнительных) набора классических понятий (например, частиц и волн). Только совокупность таких понятий дает исчерпывающую информацию об этих явлениях как целостных образованиях.
6. Определяющее значение статистических закономерностей по отношению к динамическим.
В законах динамического типа предсказания имеют точно определенный, однозначный характер. Это было присуще классической физике, где «если мы знаем координаты и скорость материальной точки в известный момент времени и действующие на нее силы, мы можем предсказать ее будущую траекторию».
Законы же квантовой физики — это законы статистического характера, предсказания на их основе носят не достоверный, а лишь вероятностный характер.
Таким образом, огромный прогресс наших знаний о строении и эволюции материи, достигнутый естествознанием, начиная со второй половины XIX в., во многом и решающем обусловлен методами исследований, опирающимися на теорию вероятностей. Поэтому везде, где наука сталкивается со сложностью, с анализом сложноорганизованных систем, вероятность приобретает важнейшее значение.
7. Кардинальное изменение способа (стиля, структуры) мышления, вытеснение метафизики диалектикой в науке.
Эту сторону, особенность неклассического естествознания подчеркивали выдающиеся его представители. Так, Гейзенберг неоднократно говорил о границах механистического типа мышления, о недостаточности ньютоновского способа образования понятий, о радикальных изменениях в основах естественнонаучного мышления, указывал на важность требований об изменении структуры мышления.
8. Изменение представлений о механизме возникновения научной теории.
Как отмечал А. Эйнштейн, важнейший методологический урок, который преподнесла квантовая физика, состоит в отказе от упрощенного понимания возникновения теории как простого индуктивного обобщения опыта. Теория, подчеркивал он, может быть навеяна опытом, но создается как бы сверху по, отношению к нему и лишь затем проверяется опытом.
Человеческий разум должен, по его мнению, «свободно строить формы», прежде чем подтвердилось бы их действительное существование: «из голой эмпирии не может расцветать познание». Эволюцию опытной науки «как непрерывного процесса индукции» Эйнштейн сравнивал с составлением каталога и считал такое развитие науки чисто эмпирическим делом, поскольку такой подход, с его точки зрения, не охватывает весь действительный процесс познания в целом. А именно — умалчивает о важной роли интуиции и дедуктивного мышления в развитии точной науки.
Иначе говоря, теории современной науки создаются не просто путем индуктивного обобщения опыта (хотя такой путь не исключается), а за счет первоначального движения в поле ранее созданных идеализированных объектов, которые используются в качестве средств конструирования гипотетических моделей новой области взаимодействий. Обоснование таких моделей опытом превращает их в ядро будущей теории.
Идеализированный объект выступает таким образом не только как теоретическая модель реальности, но он неявно содержит в себе определенную программу исследования, которая реализуется в построении теории. Соотношения элементов идеализированного объекта — как исходные, так и выводные, представляют собой теоретические законы, которые (в отличие от эмпирических законов) формулируются не непосредственно на основе изучения опытных данных, а путем определенных мыслительных действий с идеализированным объектом.
Из этого вытекает, в частности, что законы, формулируемые в рамках теории и относящиеся по существу не к эмпирически данной реальности, а к реальности, как она представлена идеализированным объектом, должны быть соответствующим образом конкретизированы при их применении к изучению реальной действительности. Имея в виду данное обстоятельство, А. Эйнштейн ввел термин «физическая реальность» и выделил два аспекта этого термина. Первое его значение использовалось им для характеристики объективного мира, существующего вне и независимо от сознания.
Во втором своем значении термин «физическая реальность» используется для рассмотрения теоретизированного мира как совокупности теоретических объектов, представляющих свойства реального мира в рамках данной физической теории. «Реальность, изучаемая физикой, есть не что иное, как конструкция нашего разума, а не только данность». В этом плане физическая реальность задается посредством языка науки, причем одна и та же реальность может быть описана при помощи разных языковых средств.
Концептуально-методологические сдвиги, которые произошли на последнем этапе развития естествознания качестве.
1. Широкое распространение идей и методов синергетики — теории самоорганизации и развития сложных систем любой природы.
В этой связи в постнеклассическом естествознании очень популярны такие понятия как диссипативные структуры, бифуркация, флуктуация, хаосомность, странные аттракторы, нелинейность, неопределенность, необратимость и т. п. В синергетике показано, что современная наука имеет дело с очень сложноорганизованными системами разных уровней организации, связь между которыми осуществляется через хаос.
Важное методологическое значение имеют некоторые сформулированные в синергетике ключевые идеи, среди которых укажем на следующие:
а. Для современного реального мира существенной его характеристикой является эволюционность, необратимый исторический характер процессов развития, а также возможность решающего влияния малых событий и действий на общее течение событий.
б. Для сложноорганизованньгх целостных систем характерна не единственность, а множество путей развития (многовариантность, альтернативность), что не исключает момент их строгой количественной заданности, а также возможности выбора наиболее оптимальных из них.
в. Сложноорганизованным системам нельзя навязывать пути их развития, а необходимо понять, как способствовать их собственным тенденциям развития. Это проблема самоуправляемого развития («принцип кормчего»). Речь идет о том, что человеческий разум еще очень далек от того, чтобы сделать мировой эволюционный процесс управляемым. Но ё его силах понять и, возможно, организовать систему воздействий на природу и общественные процессы так, чтобы обеспечить желаемые тенденции развития.
г. Поскольку для сложных саморазвивающихся систем, как правило, существует несколько альтернативных путей развития, то с выбором пути в точках ветвления (бифуркации) проявляет себя некая предопределенность, пред-детерминированность развертывания процесса.
д. Взаимодействие системы с внешним миром, ее погружение в неравновесные условия может стать исходным пунктом в формировании новых динамических состояний — диссипативных структур. Последние есть состояния материи, отражающие взаимодействие данной системы с окружающей средой.
е. «Вблизи точек бифуркации в системах наблюдаются значительные флуктуации. Такие системы как бы «колеблются» перед выбором одного из нескольких путей эволюции... Небольшая флуктуация может послужить началом эволюции в совершенно новом направлении, которое резко изменит все поведение макроскопической системы»1.
ж. На всех уровнях самоорганизации источником порядка является неравновесность (необратимость), которая есть то, что порождает «порядок из хаоса», вызывает возникновение нового единства.
з. Хаос может выступать в качестве созидающего начала, конструктивного механизма эволюции.
и; Любые природные, а тем более социальные, процессы имеют стохастическую (случайную, вероятностную) составляющую и протекают в условиях той или иной степени неопределенности. Поэтому, «если квантовая меха-т ника установила дуализм волновых и корпускулярных свойств микрообъектов, то нелинейная динамика открыла дуализм детерминированного и стохастического. Сложные структурные образования в природе являются одновременно и детерминированными, и стохастическими»1.
к. Будущее состояние системы как бы организует, формирует, изменяет наличное ее состояние. Причем в точках бифуркации зависимость настоящего, а следовательно, и будущего от прошлого практически исчезает.
л. Существование этих двух свойств порождает принципиальную непредсказуемость эволюции, а следовательно, и необратимость времени.
м. По мере усложнения организации систем происходит одновременное ускорение процессов развития и понижение уровня их стабильности.
н. В любых состояниях неустойчивой социальной среды действия каждого отдельного человека могут влиять на макросоциальные процессы.
о. Зная тенденции самоорганизации системы, можно миновать многие зигзаги эволюции, ускорять ее.
Таким образом, идеи целостности (несводимости свойств целого к сумме свойств отдельных элементов), иерархичности, развития и самоорганизации, взаимосвязи структурных элементов внутри системы и взаимосвязи с окружающей средой становятся предметом специального исследования в рамках самых различных наук.
Объективности ради надо сказать, что вышеперечисленные и другие идеи синергетики были сформулированы не без влияния диалектики (Шеллинга, Гегеля, Маркса), хотя об этом, как правило, не упоминается. Но об этом помнит один из основателей синергетики И. Пригожий, который писал, в частности, о том, что гегелевская философия природы «утверждает существование иерархии, в которой каждый уровень предполагает предшествующий... В некотором смысле система Гегеля является вполне последовательным философским откликом на ключевые проблемы времени и сложности»1. Более того, Пригожий четко и однозначно утверждает, что «идея истории природы как неотъемлемой составной части материализма принадлежит К. Марксу и была более подробно развита Ф. Энгельсом... Таким образом, последние события в физике, в частности, открытие конструктивной роли необратимости, поставили в естественных науках вопрос, который давно задавали материалисты».
Между тем некоторые современные ученые не только не видят преемственной связи между диалектикой и синергетикой, но считают, что первая из них отжила свой век и должна быть заменена второй. Или — в лучшем случае — диалектике предназначается «участь» одной из частей синергетики. С таким подходом согласиться нельзя, ибо диалектика как общая теория развития и универсальный метод была и остается выдающимся достижением мировой философской мысли. Она как философский метод продолжает успешно «работать» в современной науке наряду с другими общенаучными методами (синергетика, системный подход и др.).