Вторая глобальная научная революция происходила во второй половине XVIII-XIX вв. и была связана с дальнейшим развитием классической науки и ее стиля мышления. Указанный революционный период в развитии естествознания характеризовался следующими обстоятельствами:
Во-первых, формированием нового состояния естествознания - дисциплинарно организованной науки (при этом в условиях дифференциации естествознания и быстрого развития естественных наук прежняя механистическая картина мира все больше утрачивала свой общенаучный статус).
Во-вторых, переходом от метафизической концепции мира к диалектической (с соответствующей заменой в научном познании метафизической методологии на диалектическую).
В-третьих, «вымыванием» из естествознания прежних натурфилософских представлений (последние заменялись новыми естественнонаучными представлениями, возникшими в рамках классической науки Нового времени).
Процесс диалектизации естествознания, происходивший в период второй глобальной научной революции, создал естественнонаучные основания (предпосылки) для появления в последние десятилетия XIX века принципиально новой философской - диалектико-материалистической - картины мира.
|
|
Со времен первой глобальной научной революции воображение ученых захватывала простота той картины неизменяющейся Вселенной, которая складывалась на основе «небесной механики» Ньютона. В этой картине, носящей абстрактный характер, исключалось все «лишнее»: не имели значения размеры небесных тел их внутреннее строение, процессы их становления и развития. В этой ньютоновской картине Солнечной системы важны были только массы и расстояния между центрами этих масс, связанные несложной формулой. Как заметил известный японский физик X.Юкава, «Ньютон многое отсек у реального мира, о котором размышляют физики», и прежде всего, его развитие. Космологическое учение Ньютона, исключавшее идею эволюции Вселенной, является примером типично метафизического, механистического миропонимания.
Однако новые научные идеи и открытия второй половины XVIII-XIX вв. вскрыли диалектический характер явлений природы. Специально-научные теории развития, появившиеся в космологии, геологии, биологии, давали естественнонаучное обоснование диалектической концепции развития материального мира. Достижения естествознания этого периода опровергали метафизический взгляд на природу, демонстрировали ограниченность метафизики, которая все более и более тормозила дальнейший прогресс науки. Только диалектика могла помочь естествознанию выбраться из теоретических трудностей.
|
|
Начало процессу стихийной диалектизации естественных наук, составившему суть второй глобальной революции в естествознании, положила работа немецкого ученого и философа Иммануила Канта «Всеобщая естественная история и теория неба». В этом труде опубликованном в 1755 г., была сделана попытка исторического объяснения происхождения Солнечной системы.
Кант высказал предположение, что Солнце, планеты и их спутники возникли из некоторой первоначальной, бесформенной туманной массы, некогда равномерно заполнявшей мировое пространство. Кант пытался объяснить процесс возникновения Солнечной системы действием сил притяжения, которые присущи частицам материи, составлявшим эту огромную туманность. Под влиянием притяжения из этих частиц образовывались отдельные скопления, сгущения, становившиеся Центрами притяжения. Из одного такого крупного центра притяжения образовалось Солнце, вокруг него расположились частицы в виде туманностей, которые начали двигаться по кругу. В круговых туманностях образовались зародыши планет, которые начали вращаться также вокруг своей оси. Солнце и планеты сначала разогрелись вследствие трения слагающих их частиц, затем начали остывать.
Более сорока лет спустя французский математик и астроном Пьер Симон Лаплас совершенно независимо от Канта и двигаясь своим путем, высказал идеи, развивавшие и дополнявшие кантовское космогоническое учение. В своем труде «Изложение системы мира», опубликованном в 1796 г., Лаплас предложил свою гипотезу формирования Солнечной системы из некоторой газовой массы, вращавшейся вместе с Солнцем (о причине вращения Лаплас не говорил). Имена создателей двух указанных гипотез были объединены, а сами гипотезы довольно долго (почти столетие) просуществовали в науке в обобщенном виде как космогоническая гипотеза Канта-Лапласа.
В XIX веке диалектическая идея развития распространилась на широкие области естествознания, в первую очередь, на геологию и биологию. В первой половине XIX века происходила острая борьба двух концепций - катастрофизма и эволюционизма, которые по-разному объясняли историю нашей планеты. Уровень развития науки этого периода делал уже невозможным сочетать библейское учение о кратковременности истории Земли с накопленными данными о смене геологических формаций и смене фаун, ископаемые остатки которых находили в земных слоях. Это несоответствие некоторые ученые пытались объяснить идеей о катастрофах, которые время от времени случались на нашей планете.
Именно такое объяснение было предложено французским естествоиспытателем Жоржем Кювье. В своей работе «Рассуждения о переворотах на поверхности Земли», опубликованной в 1812 г., Кювье утверждал, что каждый период в истории Земли завершался мировой катастрофой - поднятием и опусканием материков, наводнениями, разрывами слоев и т. д. В результате этих катастроф гибли животные и растения, и в новых условиях появились новые их виды. Поэтому, считал Кювье, современные геологические условия и представители живой природы совершенно не похожи на то, что было прежде. Причины катастроф и возникновения новых видов растительного и животного мира Кювье не объяснял.
Катастрофизму Кювье и его сторонников противостояло эволюционное учение, которое в области биологии отстаивал крупный французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк. В 1809 г. вышла его работа «Философия зоологии». Ламарк видел в изменяющихся условиях окружающей среды движущую силу эволюции органического мира. Согласно Ламарку, изменения в окружающей среде вели к изменениям в потребностях животных, следствием чего было изменение их жизнедеятельности. В течение одного поколения, считал он, в случае перемен в функционировании того или иного органа появляются наследственные изменения в этом органе. При этом усиленное упражнение органов укрепляет их, а отсутствие упражнений - ослабляет. На этой основе возникают новые органы, а старые исчезают.
|
|
Таким образом, Ламарк полагал, что приобретенные под влиянием внешней среды изменения в живых организмах становятся наследственными и служат причиной образования новых видов. Но передача по наследству этих приобретенных изменений ни Ламарком, ни кем-либо из его последователей доказана не была. Поэтому взгляды Ламарка на эволюцию живой природы не получили должного обоснования. Однако это не умаляет его заслуги как создателя первого в истории науки целостного, систематического эволюционного учения.
Для утверждения этого учения исключительно важную роль сыграл трехтомный труд «Основы геологии» английского естествоиспытателя Чарлза Лайеля. В этом труде, опубликованном в 1830-1833 гг., Лайель нанес сокрушительный удар по теории катастроф. Проведя анализ большого фактического материала, он показал, что все изменения, которые произошли в течение геологической истории, происходили под влиянием тех же факторов, которые действуют и в настоящее время. А потому для объяснения этих изменений совершенно не нужно прибегать к представлениям о грандиозных катастрофах. Необходимо допустить лишь очень длительный срок существования Земли.
Геологический эволюционизм оказал немалое влияние на дальнейшее совершенствование эволюционного учения в биологии. В предисловии к своей знаменитой книге «Происхождение видов в результате естественного отбора» Чарлз Роберт Дарвин писал: «Тот, кто прочтет великий труд Чарлза Лайеля о принципах геологии и все-таки не усвоит, как непостижимо огромны были прошлые периоды времени, может сразу же закрыть эту книгу».
Главный труд Дарвина «Происхождение видов» был опубликован 1859 г. В нем Дарвин, опираясь на огромный естественнонаучный материал из области палеонтологии, эмбриологии, сравнительной анатомии, географии животных и растений, изложил факты и причины биологической эволюции. Он показал, что вне саморазвития органический мир не существует и поэтому органическая эволюция не может прекратиться. Развитие — это условие существования вида, условие его приспособления к окружающей среде. Каждый вид, считал Дарвин, всегда находится на пути недостижимой гармонии с его жизненными условиями. Принципиально важной в учении Дарвина является теория естественного отбора. Согласно этой теории, виды с их относительно целесообразной организацией возникли и возникают в результате отбора и накопления качеств, полезных для организмов в их борьбе за существование в данных условиях.
|
|
Наряду с фундаментальными работами, раскрывающими процесс эволюции, развития природы, появились новые естественнонаучные открытия, подтверждавшие наличие всеобщих связей в природе. К числу этих открытий относится клеточная теория, созданная в 30-х годах XIX века. Ее авторами были ботаники Маттиас Якоб Шлейден, установивший, что все растения состоят из клеток; и профессор, биолог Теодор Шванн, распространивший это учение на животный мир. Открытием клеточного строения растений и животных была доказана связь, единство всего органического мира.
Еще более широкомасштабное единство, взаимосвязь в материальном мире были продемонстрированы благодаря открытию закона сохранения и превращения энергии. Этот закон имел значительно большую «сферу охвата», чем учение о клеточном строении животных и растений: последнее целиком и полностью принадлежит биологии, а закон сохранения и превращения энергии имеет универсальное значение, т. е. охватывает все науки о природе.
К идее взаимопревращения различных видов энергии первоначально пришел немецкий врач Юлиус Роберт Майер. Опыты, проведенные одновременно и независимо от Майера английским исследователем Джеймсом Прескоттом Джоулем, подвели под идеи Майера прочную экспериментальную основу. Джоуль показал, что теплоту можно создавать с помощью механической работы, используя магнитоэлектричество (электромагнитную индукцию), и эта теплота пропорциональна квадрату силы индуцированного тока. Вращая электромагнит индукционной машины с помощью падающего груза, Джоуль определил соотношение между работой этого груза и теплотой, выделяемой в цепи. В отстаивании данного закона и его широком признании в научном мире большую роль сыграл один из наиболее знаменитых физиков ХIХ в. Герман Людвиг Фердинанд Гельмголъц. Будучи, подобно Майеру, врачом, Гельмгольц, так же как и он, пришел от физиологии к закону сохранения энергии. Признавая приоритет Майера и Джоуля, Гельмгольц пошел дальше и увязал этот закон с принципом невозможности вечного двигателя.
Доказательство сохранения и превращения энергии утверждало идею единства, взаимосвязанности материального мира. Вся природа отныне предстала как непрерывный процесс превращения универсального движения материи из одной формы в другую.
Свой вклад в диалектизацию естествознания внесли и некоторые открытия в химии. К числу таковых относится получение в 1828 г. немецким химиком Фридрихом Велером искусственного органического вещества-мочевины. Это открытие положило начало целому ряду синтезов органических соединений из исходных неорганических веществ. Антиметафизическая направленность формирующейся органической химии проявилась, прежде всего в том, что эта отрасль науки положила начало разрушению представления об отсутствии связи, о полной независимости двух огромных сфер природы - неорганической и органической.
Еще одним поистине эпохальным событием в химической науке, внесшим большой вклад в процесс диалектизации естествознания, стало открытие периодического закона химических элементов, сделанное в 1869 г. выдающимся русским ученым Дмитрием Ивановичем Менделеевым. Он показал, что существует закономерная связь между химическими элементами. Свойства элементов изменяются в периодической зависимости от их атомных весов. Качественные свойства элементов зависят от их количественных свойств, причем это отношение меняется периодически, скачками. Обнаружив эту закономерную связь, Менделеев расположил элементы в естественную систему, в зависимости от их родства.
Из всего вышесказанного следует, что основополагающие принципы диалектики - принцип развития и принцип всеобщей взаимосвязи - получили во второй половине XVIII и особенно в XIX вв. мощное естественнонаучное обоснование. Это означало крушение прежних метафизических представлений о мире и возвращение к диалектическому его пониманию, основы которого были заложены еще в античной натурфилософии.
Вторая глобальная научная революция, наряду с диалектизацией естествознания, явившейся ее сутью, включала и начавшийся в конце XVIII в. процесс очищения науки от натурфилософских понятий и представлений.
Первым из таких представлений, подвергшихся пересмотру в свете новых научных данных, явилась теория флогистона. Флогистонная теория находилась в согласии со многими укоренившимися старыми воззрениями и, прежде всего, с пониманием горения как процесса распада вещества, что характерно было еще для взглядов Аристотеля. Опровергнуть эту теорию удалось лишь к концу XVIII века благодаря исследованиям, которые провел выдающийся французский ученый Антуан Лоран Лавуазье.
Лавуазье указал на то, что хотя теория флогистона и объясняет кое-что в явлениях горения и кальцинации, но ее нельзя признать удовлетворительной и принять как научную. Новая теория горения, выдвинутая Лавуазье, устанавливала очень важное положение: увеличение массы обжигаемого металла происходит вследствие присоединения к нему определенной составной части воздуха. Лавуазье сделал также обобщающий вывод о том, что все кислоты состоят из радикала и окисляющего кислотообразующего начала — «оксигена», т.е. кислорода.
Значительно позднее флогистона было изгнано из науки другое натурфилософское понятие - теплород; последнее долгое время играло важную роль в теории теплоты. Теплород мыслился в виде особой, фантастической «тепловой жидкости», которая, перетекая от одного тела к другому, обеспечивает процесс теплопередачи. Понимание теплоты, как особой субстанции и длительное время считалось общепризнанным в науке.
Появление закона сохранения и превращения энергии помогло опровергнуть еще одно натурфилософское представление о так называемой «жизненной силе» организма. Его сторонники полагали, что живой организм функционирует благодаря наличию в нем особой «жизненной силы». Тем самым физиологические процессы исключались из сферы физических и химических законов и обусловливались этой мифической, таинственной «силой». Такое положение в биологии продолжалось до тех пор, пока Роберт Майер, который, как было сказано ранее, являлся врачом, своими наблюдениями показал, что живой организм управляется естественными физико-химическими законами и, прежде всего, законом сохранения и превращения энергии.
Работы ряда ученых XIX в. в области электромагнетизма привели к отказу от таких натурфилософских понятий, как электрическая и магнитная жидкости. На основе новых представлений об электричестве и магнетизме французский физик Андре Мари Ампер первым пришел к выводу об отсутствии в природе каких-либо электрических или магнитных жидкостей (как положительных, так и отрицательных). Введение в учение об электричестве и магнетизме натурфилософского понятия жидкостей соответствовало тогдашнему механистическому подходу, пытавшемуся решать любые физические вопросы с помощью субстанций и действующих между ними простых сил. Работы Ампера и других исследователей привели к тому, что субстанциональное понимание электромагнитных явлений было заменено принципиально новым понятием электромагнитного поля.
Последним натурфилософским представлением, продержавшимся дольше всех других натурфилософских понятий, был мировой эфир. Концепцию мирового эфира - гипотетической среды, заполняющей все мировое пространство, - признавали все физики XIX века. Этому в особенности способствовала победа, одержанная в середине XIX в. волновой теорией света над корпускулярной. Принятие волновой теории приводило к мысли о существовании субстанции - эфира, в котором световые волны распространяются; в этом случае все хорошо согласовывалось с механическими представлениями об окружающем мире, еще очень характерными для большей части XIX века.
С уходом из науки концепции мирового эфира завершилась эпоха натурфилософии, понятия и представления которой в течение длительного времени занимали господствующее положение в науке. Как бы подводя итог этому длительному периоду в истории философии и естествознания, Ф. Энгельс писал: «Дать... общую картину природы было прежде задачей так называемой натурфилософии, которая заменяла неизвестные еще ей действительные связи явлений идеальными, фантастическими связями и замещала недостающие факты вымыслами, пополняя действительные пробелы лишь в воображении. При этом ею были высказаны многие гениальные мысли и предугаданы многие позднейшие открытия, но немало было также наговорено и вздора. Иначе тогда и быть не могло. Теперь же, когда нам достаточно взглянуть на результаты изучения природы диалектически, т.е. с точки зрения их собственной связи... теперь натурфилософии пришел конец».
К 70-м годам XIX столетия в условиях стихийно протекающего процесса диалектизации естественных наук возникла необходимость философского обобщения их достижений - с тем, чтобы придать материализму новую, диалектическую форму. Ибо с позиций только такого материализма можно было развить диалектико-материалистическое понимание природы. За решение новых теоретических задач, выдвинутых всем ходом развития естествознания, взялся Ф. Энгельс. Для этого ему пришлось глубоко изучить математику, физику, химию, астрономию и биологию. С 1873 г. Энгельс приступает к реализации грандиозного замысла «Диалектики природы». К этому времени достижения естествознания уже были столь велики, что обеспечивали все основные данные для создания диалектико-материалистической картины мира.
Несмотря на то, что «Диалектика природы» осталась незавершенной, составляющие ее работы, вместе с другими произведениями Энгельса («Анти Дюринг», «Людвиг Фейербах и конец классической немецкой философии») сыграли огромную роль в формировании во второй половине XIX в. диалектико-материалистического миропонимания. В материалах, вошедших в «Диалектику природы», Энгельс обобщил важнейшие достижения естествознания XIX века, без чего невозможно было придать тогдашнему материализму новую, диалектическую форму. При этом он даже предвосхитил некоторые, более поздние завоевания науки. Например, в отличие от взглядов многих ученых того времени, Энгельс высказал мысль о сложности атомов («Атомы не являются чем-то простым, - писал он, - не являются вообще мельчайшими известными нам частицами вещества»); рассматривая противоречия современного ему учения об электричестве, он предвосхитил теорию электролитической диссоциации и т.д.
К центральным идеям «Диалектики природы» следует отнести классификацию форм движения материи (о чем подробнее будет сказано в разделе 4.5.3.), на основе которой была построена классификация наук. Исходя из этого, Энгельс раскрыл диалектическое содержание математики, физики, химии, биологии. В последней он особо выделил проблему происхождения и сущности жизни, клеточную теорию, дарвинизм. Своеобразным переходом от проблем естествознания к истории общества стала разработанная Энгельсом трудовая теория антропогенеза (происхождения человека).
Развивая материализм и диалектику, вскрывая и анализируя важнейшие проблемы современной ему науки, Энгельс, вместе с тем, уделил серьезное внимание основному понятию философского материализма - понятию материи. При этом он показал несостоятельность всех прежних попыток естественнонаучного истолкования этого понятия и наметил путь к философскому пониманию материи.
Развитие науки и философии заставило к концу XIX века отказаться от естественнонаучных подходов в истолковании материи и перейти к философскому ее пониманию. Последнее заключается в том, что материя есть абстрактное философское понятие, которое используется для обозначения объективной реальности, т.е. всего многообразия окружающего нас мира, существующего вне, до и независимо от человеческого сознания. Новые открытия в естествознании (прежде всего, в физике) уже в начале XX века подтвердили правильность отказа от какого бы то ни было естественнонаучного истолкования материи и перехода к философскому ее пониманию. Крушение существовавших в XIX веке представлений об абсолютной неделимости атома, о постоянстве массы (была обнаружена зависимость массы электрона от его скорости), о неизменяемости химических элементов (оказалось, что, например, химический элемент радий может превращаться в другой элемент — гелий) опровергло все прежние представления о материи, отождествлявшие ее то с неделимыми атомами, то с неизменной массой, то с веществом и т.д. В XX веке окончательно утвердилось философское понимание материи как объективной реальности. Это понимание не зависит от каких-либо существующих на данном историческом этапе представлений естествознания.
Преодоление механицизма явилось одним из важнейших условий создания диалектико-материалистической картины мира. Обобщив достижения естествознания за первые три четверти XIX века, Ф. Энгельс показал узость, ограниченность механистического понимания движения и предложил принципиально новый подход к его пониманию. Успехи естествознания XIX в. и выработка принципиально нового понимания движения позволили Ф. Энгельсу создать концепцию о формах движения материи. Прогресс естествознания в XX столетии подтвердил правильность принципиальных идей Ф. Энгельса. Вместе с тем, он обусловил и необходимость их дальнейшей корректировки, уточнения и развития.
К началу XX в. произошел переход от классической науки, ориентированной в основном на изучение механических и физических явлений, к дисциплинарно организованной науке. Появление таких наук, как биология, химия, геология и др., способствовало тому, что механическая картина мира перестает быть общезначимой и общемировоззренческой. Специфика объектов, изучаемых в биологии, геологии, требовала иных, по сравнению с классическим естествознанием, принципов и методов исследования. Биология и геология вносят в картину мира идею развития, которой не было в механистической картине мире, а потому нужны были новые идеалы объяснения, учитывающие идею развития. Отношение к механистической картине мира как единственно возможной и истинной было поколеблено.
Специфика объектов изучения биологии и геологии привела к постепенному отказу от требований эксплицировать любые естественнонаучные теории в механистических терминах. Идеалы и нормы классической рациональности не выполнялись для наук о живом, так как изучение жизни включает эмоционально и ценностно окрашенное отношение к жизни самого исследователя. Появление наук о живом подрывало претензии классической научной рациональности на статус единственной и абсолютной. Происходит дифференциация идеалов и норм научности и рациональности. Так, в биологии и геологии возникают идеалы эволюционного объяснения, формируется картина мира, не редуцируемая к механической.
Но вторая научная революция была вызвана не только появлением дисциплинарных наук и их специфических объектов. В самой физике, которая окончательно сформировалась как классическая только к концу XIX в., стали возникать элементы нового неклассического типа рациональности. Возникла парадоксальная ситуация. С одной стороны, завершалось становление классической физики, о чем свидетельствует появление электромагнитной теории Максвелла, статистической физики и т. д. Одновременно шел процесс окончательного оформления классического типа рациональности, включающий в себя идеал механической редукции, т.е. сведение всех явлений и процессов к механическим взаимодействиям. В период второй научной революции этот идеал остался неизменным в своей основе.
С другой стороны, налицо было изменение смысла этой редукции: она становится более математизированной и менее наглядной. Другими словами, тип научного объяснения и обоснования изучаемого объекта через построение наглядной механической модели стал уступать место другому типу объяснения, выраженному в требованиях непротиворечивого математического описания объекта, даже в ущерб наглядности. Крен в математизацию позволил конструировать на языке математики не только строго детерминистские, но и случайные процессы, которые, согласно принципам классического рационализма, могли рассматриваться только как иррациональные. В этой связи многие ученые физики начинают осознавать недостаточность классического типа рациональности. Появляются первые намеки на необходимость и субъективный фактор в содержании научного знания, что неизбежно приводило к ослаблению жесткости принципа тождества мышления и бытия, характерного для классической науки. Как известно, физика была лидером естествознания, а потому «поворот» ученых-физиков в сторону неклассического мышления, безусловно, можно рассматривать как начало возникновения парадигмы неклассической науки.
Методологическим изменениям внутри механической парадигмы, приведшим впоследствии к смене типа рациональности, способствовали труды Максвелла и Л. Больцмана. Эти ученые, будучи официально сторонниками механического редукционизма, тем не менее способствовали его разрушению. Дело в том, что оба проявляли большой интерес к философским и методологическим основаниям науки и сформулировали ряд эпистемологических идей, резко отличающихся от классического типа рациональности, подрывающих незыблемость жесткости принципа тождества мышления и бытия. Каковы эти идеи?
Философ науки Т. Б. Романовская обнаружила, что, во-первых, и Больцман, и Максвелл признавали принципиальную допустимость множества возможных теоретических интерпретаций в физике. Примером такой возможности может служить одновременное существование двух альтернативных теорий света: волновой и корпускулярной. Во-вторых, оба выражали сомнение в незыблемости законов мышления, что означало признание их историчности. Если в период первой научной революции господствовало убеждение, что природа расчленена соответственно категориям нашего мышления, то в период второй научной революции появилась озабоченность проблемой: как избежать того, чтобы образ теории «не начал казаться собственно бытием?» (Больцман). Как известно, Аристотель одним из первых онтологизировал логику, т. е. признал, что логические категории и онтологические категории совпадают, а потому теория есть адекватный образ бытия. Этот принцип, который признавали античность и средневековье, перестал казаться таким уж безупречным.
Далее, введя в научную методологию термин «научная метафора», Больцман и Максвелл поставили под вопрос признаваемую классическим научным рационализмом возможность слов адекватно и однозначно выражать содержание мышления и изучаемой им действительности. Другими словами, внутри самой классической физики уже зрели ростки нового понимания идеалов и норм научности. Но в целом первая и вторая научные революции в естествознании протекали как формирование и развитие классической науки и ее стиля мышления.