Дисциплине Истории и философия науки
 Скачать 1.88 Mb.
|
|
Научная революция как выбор новых стратегий исследования. Потенциальные истории науки Перестройка оснований исследования означает изменение самой стратегии научного поиска. Однако всякая новая стратегия утвержда- ется не сразу, а в длительной борьбе с прежними установками и тради- ционными видениями реальности. Процесс утверждения в науке ее новых оснований определен не только предсказанием новых фактов и генерацией конкретных теоре- тических моделей, но и причинами социокультурного характера. Но- вые познавательные установки и генерированные ими знания долж- ны быть вписаны в культуру соответствующей исторической эпохи и согласованы с лежащими в ее фундаменте ценностями и мировоз- зренческими структурами. Перестройка оснований науки в период научной революции с этой точки зрения представляют собой выбор особых направлений роста знаний, обеспечивающих как расширение диапазона исследования объектов, так и определенную скоррелированность динамики знания с ценностями и мировоззренческими установками соответствующей исторической эпохи. В период научной революции имеются несколь- ко возможных путей роста знания, которые, однако, не все реализу- ются в действительной истории науки. Можно выделить два аспекта нелинейности роста знаний. Первый из них связан с конкуренцией исследовательских про- грамм в рамках отдельно взятой отрасли науки. Победа одной и вы- рождение другой программы направляют развитие этой отрасли на- уки по определенному руслу, но вместе с тем закрывают какие-то иные пути ее возможного развития. Рассмотрим в качестве примера борьбу двух направлений в клас- сической электродинамике Ампера — Вебера, с одной стороны, и Фа- радея — Максвелла, с другой. Максвелл, создавая теорию электромаг- нитного поля, длительное время не получал новых результатов, по сравнению с теми, которые давала электродинамика Ампера—Вебера. Внешне все выглядело как вывод уже известных законов в новой ма- тематической форме. Лишь на заключительном этапе создания тео- рии, открыв фундаментальные уравнения электромагнетизма, Макс- велл получил знаменитые волновые решения и предсказал существование электромагнитных волн. Их экспериментальное обна- ружение привело к триумфу максвелловского направления и утверди- ло представления о близкодеиствии и силовых полях как единственно верную основу физической картины мира. Однако, в принципе, эффекты, которые интерпретировались как доказательство электромагнитных волн, могли быть предсказаны и в рамках амперовского направления. Известно, что в 1845 г. К. Гаусс в письме к В. Веберу указывал, что для дальнейшего развития теории Ампера — Вебера следует в дополнение к известным силам действия между зарядами допустить существование других сил, распространя- ющихся с конечной скоростью 40 . Г. Риман осуществил эту программу и вывел уравнение для потенциала, аналогичное лоренцовским урав- нениям для запаздывающих потенциалов. В принципе, это уравнение могло бы лечь в основу предсказания тех эффектов, которые были ин- терпретированы в парадигме максвелловской электродинамики как распространение электромагнитных волн. Но этот путь развития эле- ктродинамики предполагал физическую картину мира, в которой по- стулировалось распространение сил с различной скоростью в пустом пространстве. В такой картине мира отсутствует эфир и представле- ние об электромагнитных полях. И тогда возникает вопрос: как могла бы выглядеть в этой нереализованной линии развития физики теория электронов, каков был бы путь к теории относительности? Физическая картина мира, в которой взаимодействие зарядов изо- бражалось бы как передача сил с конечной скоростью без представле- ний о материальных полях, вполне возможна. Показательно, что 310 Глава 6. Научные революции и смена типов научной рациональности именно такой образ электромагнитных взаимодействий Р. Фейнман использовал как основу для новой формулировки классической элек- тродинамики, опираясь на которую он развил идею построения кван- товой электродинамики в терминах интегралов по траекториям 41 В какой-то мере можно расценивать фейнмановскую переформули- ровку классической электродинамики как воспроизведение в совре- менных условиях ранее не реализованных, но потенциально возмож- ных путей исторического развития физики. Однако при этом необходимо учитывать, что современные представления о природе формируются уже в иной научной традиции, чем в классическую эпоху, при наличии новых идеалов и норм объяснения физических процессов. Развитие квантово-релятивистской физики, утверждая эти нормы, «приучило» физиков к множественности различных фор- мулировок теории, каждая из которых способна выразить существен- ные характеристики исследуемой предметной области. Физик-теоре- тик XX в. относится к различным математическим описаниям одних и тех же процессов не как к аномалии, а как к норме, понимая, что од- ни и те же объекты могут быть освоены в различных языковых средст- вах и что различные формулировки одной и той же физической тео- рии являются условием прогресса исследований. В традициях современной физики лежит и оценка картины мира как относительно истинной системы представлений о физическом мире, которая может изменяться и совершенствоваться как в частях, так и в целом. Поэтому, когда, например, Фейнман развивал идеи о взаимодейст- виях зарядов без «полевых посредников», его не смутило то обстоя- тельство, что в создаваемую теорию потребовалось ввести, наряду с запаздывающими, опережающие потенциалы, что в физической кар- тине мира соответствовало появлению представлений о влиянии вза- имодействий настоящего не только на будущее, но и на прошлое. «К этому времени, — писал он, — я был уже в достаточной мере фи- зиком, чтобы не сказать: «Ну, нет, этого не может быть». Ведь сегодня после Эйнштейна и Бора все физики знают, что иногда идея, кажуща- яся с первого взгляда совершенно парадоксальной, может оказаться правильной после того, как мы разберемся в ней до мельчайших по- дробностей и до самого конца и найдем ее связь с экспериментом» 42 - Но «быть физиком» XX в. — нечто иное, чем «быть физиком» XIX сто- летия. В классический период физик не стал бы вводить «экстрава- гантных» представлений о физическом мире на том основании, что у него возникает новая и перспективная математическая форма теории, детали эмпирического обоснования которой можно разработать в бу- дущем. В классическую эпоху физическая картина мира, прежде чем генерировать новые теоретические идеи, должна была предстать как подтверждаемый опытом «наглядный портрет» реальности, который предшествовал построению теории. Формирование конкурирующих картин исследуемой реальности предполагало жесткую их конфрон- тацию, в условиях которой каждая из них рассматривалась своими сторонниками как единственно правильная онтология. С этих позиций следует оценивать возможности реализации про- граммы Гаусса — Римана в физике XIX столетия. Чтобы ввести в физи- ческую картину мира этой эпохи представление о силах, распространя- ющихся с различными скоростями, нужно было обосновать это представление в качестве наглядного образа «реального устройства при- роды». В традициях физического мышления той эпохи сила всегда свя- зывалась с материальным носителем. Поэтому ее изменения во времени от точки к точке (разные скорости распространения силы) предполага- ли введение материальной субстанции, с состоянием которой связано изменение скорости распространения сил. Но такие представления уже лежали в русле фарадеевско-максвелловской программы и были несо- вместимы с картиной Ампера — Вебера (в этой картине связь силы и ма- терии рассматривалась как взаимосвязь между электрическими силами и силами тяготения, с одной стороны, и зарядами и массами — с другой; заряды и массы представали здесь в качестве материального носителя сил; принцип же мгновенной передачи сил в пространстве исключал не- обходимость введения особой субстанции, обеспечивающей передачу сил от точки к точке). Таким образом, причины, по которым идея Гаус- са — Римана не оставила значительного следа в истории классической электродинамики XIX столетия, коренились в стиле физического мыш- ления данной исторической эпохи. Этот стиль мышления с его интен- цией на построение окончательно истинных представлений о сущности физического мира был одним из проявлений «классического» типа ра- циональности, реализованного в философии, науке и других феноменах сознания этой исторической эпохи. Такой тип рациональности предпо- лагает, что мышление как бы со стороны обозревает объект, постигая та- ким путем его истинную природу. Современный же стиль физического мышления (в рамках которого была осуществлена нереализованная, но возможная линия развития классической электродинамики) предстает как проявление иного, не- классического типа рациональности, который характеризуется особым отношением мышления к объекту и самому себе. Здесь мышление вос- производит объект как вплетенный в человеческую деятельность и строит образы объекта, соотнося их с представлениями об исторически сложившихся средствах его освоения. Мышление нащупывает далее и 312 Глава 6. Научные революции и смена типов научной рациональности Глобальные научные революции как изменение типа рациональности 313 с той или иной степенью отчетливости осознает, что оно само есть ас- пект социального развития и поэтому детерминировано этим развити- ем. В таком типе рациональности однажды полученные образы сущно- сти объекта не рассматриваются как единственно возможные (в иной системе языка, в иных познавательных ситуациях образ объекта может быть иным, причем во всех этих варьируемых представлениях об объек- те можно выразить объективно-истинное содержание). Сам процесс формирования современного типа рациональности обусловлен процессами исторического развития общества, изменени- ем «поля социальной механики», которая «подставляет вещи созна- нию» 4 3 . Исследование этих процессов составляет особую задачу. Но в общей форме можно констатировать, что тип научного мышления, складывающийся в культуре некоторой исторической эпохи, всегда скоррелирован с характером общения и деятельности людей данной эпохи, обусловлен контекстом ее культуры. Факторы социальной де- терминации познания воздействуют на соперничество исследователь- ских программ, активизируя одни пути их развертывания и приторма- живая другие. В результате «селективной работы» этих факторов в рамках каждой научной дисциплины реализуются лишь некоторые из потенциально возможных путей научного развития, а остальные оста- ются нереализованными тенденциями. Второй аспект нелинейности роста научного знания связан со вза- имодействием научных дисциплин, обусловленным в свою очередь особенностями как исследуемых объектов, так и социокультурной среды, внутри которой развивается наука. Возникновение новых отраслей знания, смена лидеров науки, рево- люции, связанные с преобразованиями картин исследуемой реальности и нормативов научной деятельности в отдельных ее отраслях, могут ока- зывать существенное воздействие на другие отрасли знания, изменяя их видение реальности, их идеалы и нормы исследования. Все эти процес- сы взаимодействия наук опосредуются различными феноменами куль- туры и сами оказывают на них активное обратное воздействие. Учитывая все эти сложные опосредования, в развитии каждой на- уки можно выделить еще один тип потенциально возможных линий в ее истории, который представляет собой специфический аспект нели- нейности научного прогресса. Особенности этого аспекта можно про- иллюстрировать путем анализа истории квантовой механики. Известно, что одним из ключевых моментов ее построения была разработка Н. Бором новой методологической идеи, согласно кото- рой представления о физическом мире должны вводиться через экс- пликацию операциональной схемы, выявляющей характеристики ис- следуемых объектов. В квантовой физике эта схема выражена посред- ством принципа дополнительности, согласно которому природа мик- рообъекта описывается путем двух дополнительных характеристик, коррелятивных двум типам приборов. Эта операциональная схема со- единялась с рядом онтологических представлений, например о корпу- скулярно-волновой природе мирокообъектов, существовании кванта действия, об объективной взаимосвязи динамических и статистичес- ких закономерностей физических процессов. Однако квантовая картина физического мира не была целостной онтологией в традиционном понимании. Она не изображала природ- ные процессы как причинно обусловленные взаимодействия некото- рых объектов в пространстве и времени. Пространственно-временное и причинное описания рассматривались как дополнительные (в смыс- ле Бора) характеристики поведения микрообъектов. Отнесение к микрообъекту обоих типов описания осуществлялось только через экспликацию операциональной схемы, которая объединя- ла различные и внешне несовместимые фрагменты онтологических представлений. Такой способ построения физической картины мира по- лучил философское обоснование, с одной стороны, посредством ряда гносеологических идей (об особом месте в мире наблюдателя как макро- существа, о коррелятивности между способами объяснения и описания объекта и познавательными средствами), а с другой — благодаря разви- тию «категориальной сетки», в которой схватывались общие особеннос- ти предмета исследования (представление о взаимодействиях как пре- вращении возможности в действительность, понимание причинности в широком смысле, как включающей вероятностные аспекты, и т.д.). Таким путем была построена концептуальная интерпретация мате- матического аппарата квантовой механики. В период формирования этой теории описанный путь был, по-видимому, единственно возмож- ным способом теоретического познания микромира. Но в дальнейшем (в частности, на современном этапе) наметилось видение квантовых объектов как сложных динамических самоорганизующихся систем. Как уже отмечалось, анализ языка квантовой теории показывает, что в самой ее концептуальной структуре имеются два уровня описания ре- альности: с одной стороны, понятия, описывающие целостность и ус- тойчивость системы, с другой — понятия, выражающие типично слу- чайные ее характеристики. Идея такого расчленения теоретического описания соответствует представлению о сложных системах, характе- ризующихся, с одной стороны, наличием подсистем со стохастичес- ким взаимодействием между элементами, с другой — некоторым «уп- равляющим» уровнем, обеспечивающим целостность системы 4 4 314 Глава 6. Научные революции и смена типов научной рациональности В пользу такого видения квантовых объектов свидетельствуют и те до- стижения теории квантованных полей, которые показывают ограни- ченность сложившихся представлений о локализации частиц. Отмечая все эти тенденции в развитии физического знания, нельзя забывать, что само видение физических объектов как сложных дина- мических систем связано с концепцией, которая сформировалась бла- годаря развитию кибернетики, теории систем и освоению больших си- стем в технике. В период становления квантовой механики эта концепция еще не сложилась в науке, и в обиходе физического мыш- ления не применялись представления об объектах как больших систе- мах. В этой связи уместно поставить вопрос: могла ли история кванто- вой физики протекать иными путями при условии иного научного окружения? В принципе, допустимо (в качестве мысленного экспери- мента) предположение, что кибернетика и соответствующее освоение самоорганизующихся систем в технике могли возникнуть до кванто- вой физики и сформировать в культуре новый тип видения объектов. В этих условиях при построении картины мира физик смог бы пред- ставить квантовые объекты как сложные динамические системы и со- ответственно этому представлению создавать теорию. Но тогда иначе выглядела бы вся последующая эволюция физики. На этом пути ее развития, по-видимому, были бы не только приобретения, но и поте- ри, поскольку при таком движении не обязательно сразу эксплициро- вать операциональную схему видения картины мира (а значит, и не было бы стимула к развитию принципа дополнительности). То обсто- ятельство, что квантовая физика развилась на основе концепции до- полнительности, радикально изменив классические нормы и идеалы физического познания, направило эволюцию науки по особому руслу. Появился образец нового познавательного движения, и теперь, даже если физика построит новую системную онтологию (новую картину реальности), это не будет простым возвратом к нереализованному ра- нее пути развития: онтология должна вводиться через построение опе- рациональной схемы, а новая теория может создаваться на основе включения операциональных структур в картину мира. Развитие науки (как, впрочем, и любой другой процесс развития) осуществляется как превращение возможности в действительность, и не все возможности реализуются в ее истории. При прогнозировании таких процессов всегда строят дерево возможностей, учитывают раз- личные варианты и направления развития. Представления о жестко детерминированном развитии науки возникают только при ретро- спективном рассмотрении, когда мы анализируем историю, уже зная конечный результат, и восстанавливаем логику движения идей, при- Глобальные научные революции как изменение типа рациональности 315 водящих к этому результату. Однако были возможны и такие направ- ления, которые могли бы реализоваться при других поворотах исто- рического развития цивилизации, но они оказались «закрытыми» в уже осуществившейся реальной истории науки. В эпоху научных революций, когда осуществляется перестройка оснований науки, культура как бы отбирает из нескольких потенци- ально возможных линий будущей истории науки те, которые наилуч- шим образом соответствуют фундаментальным ценностям и мировоз- зренческим структурам, доминирующим в данной культуре. Глобальные научные революции: от классической к постнеклассической науке В развитии науки можно выделить такие периоды, когда преобразо- вывались все компоненты ее оснований. Смена научных картин мира сопровождалась коренным изменением нормативных структур иссле- дования, а также философских оснований науки. Эти периоды право- мерно рассматривать как глобальные революции, которые могут при- водить к изменению типа научной рациональности. В истории естествознания можно обнаружить четыре такие рево- люции. Первой из них была революция XVII в., ознаменовавшая со- бой становление классического естествознания. Его возникновение было неразрывно связано с формированием особой системы идеалов и норм исследования, в которых, с одной стороны, выражались установки классической науки, а с другой — осуществлялась их конкретизация с учетом доминанты механики в системе научного знания данной эпохи. Через все классическое естествознание, начиная с XVII в., прохо- дит идея, согласно которой объективность и предметность научного знания достигаются только тогда, когда из описания и объяснения ис- ключается все, что относится к субъекту и процедурам его познава- тельной деятельности. Эти процедуры принимались как раз навсегда данные и неизменные. Идеалом было построение абсолютно истин- ной картины природы. Главное внимание уделялось поиску очевид- ных, наглядных, «вытекающих из опыта» онтологических принципов, на базе которых можно строить теории, объясняющие и предсказыва- ющие опытные факты. В XVII—XVIII столетиях эти идеалы и нормативы исследования сплавлялись с целым рядом конкретизирующих положений, которые выражали установки механического понимания природы. Объяснение истолковывалось как поиск механических причин и субстанций — но- 316 Глава 6. Научные революции и смена типов научной рациональности Глобальные научные революции как изменение типа рациональности 317 сителей сил, которые детерминируют наблюдаемые явления. В пони- мание обоснования включалась идея редукции знания о природе к фундаментальным принципам и представлениям механики. В соответствии с этими установками строилась и развивалась ме- ханическая картина природы, которая выступала одновременно и как картина реальности, применительно к сфере физического знания, и как общенаучная картина мира. Наконец, идеалы, нормы и онтологические принципы естество- знания |