Текст книги "Концепции современного естествознания. Конспект лекций"

Естествознание: внутренняя логика и динамика развития

Развитие науки определяется внешними и внутренними факторами. К первым относится влияние государства, экономических, культурных, национальных параметров, ценностных установок ученых. Вторые определяют и определяются внутренней логикой и динамикой развития науки. Не всегда внешние факторы можно четко отделить от внутренних, но тем не менее данное разделение полезно.

Внутренняя динамика развития науки имеет свои особенности на каждом из уровней исследования. Эмпирическому уровню присущ кумулятивный (от лат. «скопление») характер, поскольку даже отрицательный результат наблюдения или эксперимента вносит свой вклад в накопление знаний. Теоретический уровень отличается скачкообразным характером, так как каждая новая теория представляет собой качественное преобразование системы знания. Новая теория, пришедшая на смену старой, не отрицает ее полностью (хотя в истории науки имели место случаи, когда приходилось отказываться от ложных концепций теплорода, электрической жидкости и т. п.), но чаще ограничивает сферу ее применимости, что позволяет говорить о преемственности в развитии теоретического знания.

Вопрос о смене научных концепций – один из самых злободневных в современной методологии науки. В первой половине XX в. основной структурной единицей исследования признавалась теория, а вопрос о ее смене ставился в зависимость от ее верификации (эмпирического подтверждения) или фальсификации (эмпирического опровержения). Главной методологической проблемой считалась проблема сведения теоретического уровня исследований к эмпирическому что в конечном счете оказалось невозможным.

В начале 60-х гг. XX в. американский ученый Томас Кун выдвинул концепцию, в соответствии с которой теория до тех пор остается принятой научным сообществом, пока не подвергается сомнению основная парадигма (установка, образ) научного исследования в данной области. Динамика науки была представлена Куном следующим образом:

Старая парадигма → нормальная стадия развития науки → революция в науке → новая парадигма.

Итак, пока совокупность основных теоретических представлений в данной науке не меняется, мы имеем дело с нормальной наукой. Если они изменились, то значит произошла научная революция в данной отрасли знания.

Парадигмальная концепция развития научного знания затем была конкретизирована с помощью понятия «исследовательская программа» как структурная единица более высокого порядка, чем отдельная теория. В рамках исследовательской программы и обсуждается вопрос об истинности научных теорий.

Еще более высокая структурная единица – естественно-научная картина мира – объединяет в себе самые существенные естественно-научные представления эпохи.

Естественно-научная картина мира

«Первый шаг – создание из обыденной жизни картины мира – дело чистой науки», – писал выдающийся немецкий физик XX в., лауреат Нобелевской премии (1918) Макс Планк (1858–1947). Исторически первой естественно-научной картиной мира Нового времени была механистическая картина, которая напоминала часы: любое событие однозначно определяется начальными условиями, задаваемыми (по крайней мере в принципе) абсолютно точно. В таком мире нет места случайности. В нем возможен «демон Лапласа» – существо, способное охватить всю совокупность данных о состоянии Вселенной в любой момент времени, могло бы не только точно предсказать будущее, но и до мельчайших подробностей восстановить прошлое.

Представление о Вселенной как о гигантской заводной игрушке преобладало в XVII–XVIII вв. Это представление опиралось на религиозную основу, поскольку сама наука вышла из недр христианства. Бог как рациональное существо создал рациональный в своей основе мир. И человек как рациональное существо, созданное Богом по своему образу и подобию, способен познать мир. Такова основа веры классической науки в себя и веры людей в науку. Ограничив значение религии, человек эпохи Возрождения продолжал мыслить религиозно.

Механистическая картина мира предполагала Бога как часовщика и строителя Вселенной и основывалась на следующих принципах: связь теории с практикой; использование математики; эксперимент реальный и мысленный; критический анализ и проверка данных; главный вопрос: «как?», а не «почему?»; нет «стрелы времени» (регулярность, детерминированность и обратимость траекторий).

Но в XIX в. термодинамика провозгласила парадоксальный вывод: «Если бы мир был гигантской машиной, то такая машина неизбежно должна была бы остановиться, так как запас полезной энергии рано или поздно был бы исчерпан».

Главный результат современного естествознания, как писал немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики Вернер Гейзенберг (Нобелевская премия, 1932), в том, что оно разрушило неподвижную систему понятий XIX в. и усилило интерес к античной предшественнице науки – философской рациональности Аристотеля. «Одним из главных источников аристотелевского мышления явилось наблюдение эмбрионального развития – высокоорганизованного процесса, в котором взаимосвязанные, хотя и внешне независимые события происходят, как бы подчиняясь единому глобальному плану. Подобно развивающемуся зародышу, вся аристотелевская природа построена на конечных причинах. Цель всякого изменения, если оно сообразно природе вещей, состоит в том, чтобы реализовать в каждом организме идеал его рациональной сущности. В этой сущности, которая в применении к живому есть в одно и то же время его окончательная, формальная и действующая причина, – ключ к пониманию природы… рождение современной науки – столкновение между последователями Аристотеля и Галилея – есть столкновение между двумя формами рациональности»[26]26
  Пригожин И., Стенгерс И. Указ. соч. С. 83–84.


[Закрыть].

Итак, можно выделить три картины мира: сущностную преднаучную, механистическую, эволюционную. Современная естественно-научная картина мира основывается на принципе саморазвития. В этой картине присутствует человек и его мысль. Она эволюционна и необратима. В ней естественно-научное знание неразрывно связано с гуманитарным. Об этом мы будем подробно говорить в дальнейшем (табл. 2).

Таблица 2. Новые научные направления и их результаты

Научные революции ХХ века и структурные уровни организации материи

К научным революциям в ХХ в. привели следующие открытия в естествознании

Астрономия: модель Большого взрыва и расширяющейся вселенной

Геология: тектоника литосферных плит.

Физика: смещение точки отсчета от материи к энергии и от вещества к полю

Теория относительности: относительность пространства и времени

Квантовая механика: корпускулярно-волновой дуализм

Синергетика: становление новых структур в неживой природе

Биология: модели происхождения жизни

Генетика: механизм воспроизводства жизни

Экология: взаимодействие живого со средой

Этология: формы поведения организмов

Социобиология: соотношение естественного и социального

Антропология: открытие «Человека умелого»

Кибернетика: управление в неживой и живой природе

Нейрофизиология: модели сознания

Научные революции XX в. позволили сформулировать общие закономерности развития мира

• эволюция природы (от вселенной до кварков);

• самоорганизация (от неживых систем до биосферы);

• системность связи неживой природы, живой природы и человека (в экологии);

• неразрывная связь природных систем с пространством и временем (в теории относительности);

• относительность разделения на субъект и объект (в квантовой механике и синергетике)

Появились новые общенаучные концепции и подходы, например системный (исследование предметов как систем), структурный (исследование уровней организации), вероятностный (применение вероятностных методов).

Научные достижения XX в. позволяют нарисовать следующую современную естественно-научную картину мира (табл. 3).

Таблица 3. Уровни организации материи

Можно построить и более подробную картину, выделив такие уровни организации, как, например, ядро атома, ядро клетки, макромолекула, кристалл, планета, человек, ноосфера.

Наука как эволюционный процесс

Наука не только изучает развитие мира, но и сама выступает как процесс, фактор, результат эволюции. Если мы рассмотрим науку как эволюционный механизм, то увидим, что она становится все более сложно организованной системой, практически не способной к самоорганизации. Необходимость перестройки науки вызвана тем, что мир изменяется (под влиянием науки в том числе) и наука должна реагировать на эти изменения, как реагирует живой организм.

Очевидна необходимость внутренней целостности естествознания и его связи с гуманитарными и техническими науками. Ценность науки определяется не только отдельными достижениями, но и гибкостью ее функционирования как единой системы. Наука должна быть едина, как едина биосфера.

Решая вопрос об эволюции человека, приходим к выяснению роли науки, поскольку наука стала основным фактором эволюции в смысле не только ее вклада в совершенствование разума, но и ее участия в развитии, например, генной инженерии. Наука стала великим Конструктором эволюции Земли, и сама эволюция человека зависит от того, каким образом и в каком направлении будет развиваться наука. Наука может ускорить или затормозить эволюцию человека. Естественные механизмы эволюции под влиянием общественного и технического прогресса перестают действовать, а к новым факторам (к примеру, радиоактивности) человек эволюционно не приспособлен. Наука должна находиться в гармонии с эволюцией мира. Другими словами, должен образоваться контур обратной связи между наукой и другими сторонами жизни, который регулировал бы развитие науки.

Эволюция Вселенной начиная с точки сингулярности шла по пути увеличения разнообразия мира, создания новых частиц, которые не существовали изолированно, а объединялись в новые целостности – атомы, молекулы, клетки… упорядоченно функционирующие по своим законам. Аналогично увеличение разнообразия науки должно сопровождаться интеграцией и ростом упорядоченности, а это и называется становлением науки как целостной интегративно-разнообразной гармоничной системы.

На эволюцию науки в этом направлении дает основание надеяться известное диалектическое положение: познание мира совершенствуется по мере его преобразования

Человек ныне способен конструировать самого себя как генетически, так и меняя окружающую среду. Тут возникают новые перспективы и новая ответственность.

В современной науке наблюдаются важные процессы в качестве реакции на те задачи, которые встают в связи с интенсивным уплотнением системы функциональных связей между природой и обществом. Для современной науки характерны многие новые тенденции, например экологизации. Можно предположить, что наука вскоре станет более органичной частью культуры; вся культура будет развиваться как одно целое и часть биосферы, оборачиваясь экологичной культурой.

В связи с этим большой интерес в XXI в. может представлять изучение несиловых взаимодействий (в природе и человеческом обществе), дальнодействия, сознательного управления разнообразными процессами. Общее значение науки будет зависеть от того, что она даст для решения фундаментальных проблем человека: переход от потребляющей цивилизации к устойчиво развивающейся; контроль за агрессивностью, которая при отсутствии межвидовой борьбы не ведет к эволюции; создание новой структуры личности – любовно-творческой взамен агрессивно-потребительской.

Лекция 4. Личность ученого и этика науки

Значение личности в науке. Мотивы занятия наукой

Если результаты науки, как отмечалось ранее, безличны, то какое значение может иметь личность ученого? На это следует ответить, что без своего создателя наука вообще невозможна.

Внешне деятельность ученого спокойна и незаметна: он что-то исследует в лаборатории, пишет в тиши кабинета, публикует результаты, которые потом входят в учебники и жизнь других людей. Однако современная наука началась с трагедии, когда за свои научные убеждения был сожжен на костре Джордано Бруно, а год его смерти (1600) стал отправной точкой развития науки Нового времени. В XVII веке Галлилею пришлось отречься от своих взглядов перед судом инквизиции.

XX век повсеместного признания науки был отмечен «обезьяньим процессом» в США, когда школьного учителя судили за преподавание теории эволюции Дарвина, а в СССР ученые преследовались только за то, что занимались научными исследованиями. Выдающемуся русскому ученому Николаю Ивановичу Вавилову (1887–1943), погибшему, отстаивая правоту генетики, принадлежат слова, снова возвращающие нас ко временам, когда наука завоевывала себе право на свободное существование: «На костер пойдем, а от своих убеждений не откажемся».

От ученых требуется мужество в отстаивании своих взглядов, интеллектуальная честность перед собой и другими и иные качества, которыми обладает только развитая личность, не говоря о высоком интеллектуальном потенциале и желании посвятить себя научным изысканиям.

Что же все-таки заставляет человека становиться ученым? Аристотель, пожалуй, первым рассмотревший этот вопрос подробно, назвал в качестве главного стимула познания мира удивление перед ним. Немецкий философ, родоначальник немецкой классической философии Иммануил Кант (1724–1804) писал, что исследователь – это человек, выслушивающий свидетелей, и данное определение, быть может, лучше подходит к современной науке, возникшей из цивилизизационной воли к власти над природой, дополняемой интеллектуальным интересом.

Выдающийся канадский патолог, основатель теории стресса Ганс Селье (1907–1982) в своей книге «От мечты к открытию» пишет: «Природа хитроумно устроила так, что большинство полезных вещей вызывает у нас субъективное чувство приятности. И это касается не только питания и размножения, но и познания. Открытие в области фундаментальных исследований, например, доставляет радость вне зависимости от его возможного практического применения. Но любое приобретенное таким образом знание рано или поздно становится полезным тем, что увеличивает нашу власть над Природой»[27]27
  Селье Г. От мечты к открытию. М., 1987. С. 21.


[Закрыть]. В подтверждение он приводит слова одной из зачинательниц исследования радиоактивности в нашем веке Марии Склодовской-Кюри: «Но как раз в этом дрянном старом сарае протекли лучшие и счастливейшие годы нашей жизни, всецело посвященные работе. Нередко я готовила какую-нибудь пищу тут же, чтобы не прерывать ход особо важной операции. Иногда весь день я перемешивала кипящую массу железным прутом длиной почти в мой рост. Вечером я валилась с ног от усталости»[28]28
  Там же.


[Закрыть]. Стремление к поиску и открытию нового – существеннейшая черта подлинной личности.

Пуанкаре отмечал эстетическую причину познания: «Ученый изучает природу не потому, что это полезно; он исследует ее потому, что это доставляет ему наслаждение, а это доставляет ему наслаждение потому, что природа прекрасна… Я имею в виду ту глубокую красоту, которая кроется в гармонии частей и которая постигается только чистым разумом… красота интеллектуальная дает удовлетворение сама по себе, и, быть может, больше ради нее, чем ради будущего блага рода человеческого, ученый обрекает себя на долгие и тяжкие труды»[29]29
  Пуанкаре А. Указ. соч. С. 292.


[Закрыть]. «Отыскание истины, – пишет А. Пуанкаре в другом месте, – должно быть целью нашей деятельности; это единственная цель, которая достойна ее»[30]30
  Там же. С. 155.


[Закрыть].

Радость открытия в идеале должна перевешивать возможные невзгоды и искушения, которых хватает и в настоящее время. «Ученому нужна менее эффектная, но более устойчивая разновидность мужества, с тем чтобы выбрать деятельность, которая наверняка лишит его многих радостей, в том числе в семейной жизни и в достижении благосостояния. Молодым начинающим врачом он должен стремиться к низкооплачиваемой работе в лаборатории, а не к более привлекательной работе в медицинских учреждениях. По мере роста профессионального уровня ему нужна немалая смелость, чтобы отказаться от предложения занять высокооплачиваемую и влиятельную административную должность. Еще большее мужество потребуется для продолжения оригинальной научно-исследовательской работы, не получающей ни моральной, ни материальной поддержки»[31]31
  Селье Г. Указ. соч. С. 57.


[Закрыть]. Последнее часто случается, потому что, чем более оригинален ученый, тем более он одинок в своих взглядах, даже если его деятельность приносит ему признание. Результат работы крупного ученого – революция в науке (это верно и с точки зрения современной терминологии, принятой в методологии науки), а революция совершается через преодоление сопротивления и рутины.

Мотивы деятельности ученого (согласно селье):

• бескорыстная любовь к природе и правде;

• восхищение красотой закономерности;

• простое любопытство;

• желание приносить пользу;

• потребность в одобрении;

• ореол успеха; преклонение перед героями и желание подражать им;

• боязнь скуки.

Качества, необходимые ученому

Мотивы и требования к научной работе определяют качества, необходимые ученому. Прежде всего, как считает Г. Селье, это способность к творческой работе – «самой облагораживающей и приносящей удовлетворение деятельности, к которой только способен человеческий мозг… Именно эта способность сохранять контакт самого фантастического полета мысли с окружающим миром и различать значимые для человечества ценности характерна для оригинальности и независимости творческого мышления. Гений способен не только уноситься в неизведанное, но и возвращаться назад на землю… Считается, что одной из характернейших черт исключительной одаренности является редкое сочетание яркого воображения с щепетильным вниманием к деталям при объективной проверке идей»[32]32
  Селье Г. Указ. соч. С. 61, 59, 51.


[Закрыть].

В научном творчестве большое значение имеет сочетание сознательных и бессознательных моментов. Сама научная деятельность, несомненно, рациональна, но получение результатов невозможно без интуиции. Выдающиеся открытия часто совершались во время прогулки, сна и казались совершенно случайными (вспомним легенду от открытии Ньютоном закона всемирного тяготения). «Огромное преимущество сознательных видов активности, – писал Г. Селье, – состоит в том, что они поддаются целенаправленному регулированию со стороны воли и интеллекта. Но главной слабостью сознательного разума является то, что в каждый данный момент времени он может иметь дело только с одной задачей… К сожалению, инстинкт – это нечто слишком неопределенное, а логика – нечто слишком медлительное для исследования природных явлений»[33]33
  Там же. С. 72, 91.


[Закрыть].

Сознание служит дополнительным к бессознательному инструментом, контролирующим разум. «Здесь уместна аналогия с подводной лодкой, которая работает под водой, вне досягаемости, но периодически всплывает на поверхность для осмотра и ремонта»[34]34
  Там же. С. 82.


[Закрыть]. Гений наводит мосты между инстинктом и интеллектом, чувством и логикой. Гармония всех сторон творческой личности – важнейшая ее черта в целом.

Обращаясь к платоновской аналогии между физическими и духовными родами, Селье пишет о «поразительном сходстве между механизмами научного творчества и процессом воспроизводства потомства»[35]35
  Там же. С. 75.


[Закрыть]. Принципы организации научной работы, по Селье, заставляют вспомнить сократовский метод познания истины посредством спора. «Возможно, наиболее плодотворным внешним стимулом к творческому мышлению является прямой контакт с другими учеными. В этом случае предпочтительная форма неофициальной дискуссии, причем лучше всего ограничиться очень небольшой группой людей, состоящей из двух-четырех специалистов, которые симпатизируют друг другу и интересуются той же проблематикой»[36]36
  Там же. С. 84.


[Закрыть].

Незавершенность и критичность науки приводит, по мнению Селье, к необходимости такого качества у ученого, как «постоянная неудовлетворенность имеющимся состоянием дел. Ни одному невозмутимому и самодовольному человеку не удавалось достичь реального прогресса в науке»[37]37
  Там же. С. 48.


[Закрыть].

Качества, необходимые ученому, как считает селье:

• энтузиазм и настойчивость: преданность цели; устойчивость к неудачам, однообразию и успеху; мужество, здоровье, энергия;

• оригинальность: независимость мышления, воображение, интуиция, одаренность;

• интеллект: логика, память, опыт, способность к концентрации внимания, абстрагированию;

• этика: честность перед самим собой;

• контакт с природой: наблюдательность, технические навыки;

• контакт с людьми: понимание себя и других, совместимость с окружающими людьми, способность организовать группы, убеждать других и прислушиваться к их аргументам;

• постоянная неудовлетворенность собой

Эти качества присутствуют у разных по складу характера ученых, которые также делятся на несколько типов.