История научных революций

     Таким образом, научная революция обязательно  сопровождается борьбой двух парадигм – интеллектуальным процессом, происходящим внутри научного сообщества, плохо  формализуемым, неоднозначным, тонким, деликатным и т.д., однако приводящим в итоге к вполне однозначному результату. Двое ученых могут одновременно придерживаться разных точек зрения, но ни об одном из них нельзя сказать, что он ошибается. Оба взгляда  научны. 
 

3. Характеристика  глобальных научных  революций

     3.1 Первой научной революцией была революция XVII в., ознаменовавшая собой становление классического естествознания. Его появление 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.

     У истоков  классической рациональности стоят  такие ученые, как Коперник, Галилей, Кеплер, Ньютон и др. Заслуга Коперника  заключается, во-первых, в создании новой гелиоцентрической системы  мира, которая не сводится только к  перестановке центра Вселенной, но обосновывает движение как естественное свойство земных и небесных объектов; во-вторых, в том, что он одним из первых показал  ограниченность чувственного познания, доказал необходимость критичности  научного разума.

     Новаторство Галилея – в открытии нового метода научного исследования (теоретического, мысленного эксперимента). Истинное знание, по его мнению, достижимо только при помощи эксперимента и вооруженного математикой разума. Соединение математических методов с опытным исследованием  привело к появлению экспериментально-теоретического естествознания.

     Заслуга Ньютона заключается в создании классической механики, которая противостояла аристотелевской картине мира. Представление о сферах, управляемых перводвигателем или ангелами по приказу бога, Ньютон успешно заменил представлениями о механизме, действующим на основе простого естественного закона.

Благодаря творчеству этих ученых сформировалась классическая наука, долгое время считающаяся идеальным типом научной рациональности.

3.2 Вторая научная революция.

     Радикальные перемены в этой целостной и относительно устойчивой системе оснований естествознания произошли в конце XVIII - первой половине XIX в. Их можно расценить как вторую глобальную научную революцию, определившую переход к новому состоянию естествознания – дисциплинарно организованной науке. В это время механическая картина мира утратила статус общенаучной. В биологии, химии и других областях знания сформировались специфические картины реальности, нередуцируемые к механической. Наряду с механико-математическим знанием выдвигаются опытные и описательные дисциплины: география, геология, биология и т. д. С развитием науки отношение человека к природе превращается из созерцательного в практическое. Теперь уже интересуются не столько тем, какова природа сама по себе, сколько тем, что с ней можно сделать. Постепенно естествознание превращается в технику, и успех познания связывается с получаемой благодаря ему практической пользой. Экспериментальная наука и возможности ее технического применения были заложены в XVII веке, но лишь в XIX столетии получили широкое внедрение, результатом которого и явилось индустриальное развитие. Оно, в свою очередь, привело к еще большему отдалению человека от природы, которая стала восприниматься уже как нечто чуждое человеку, допускающее только технический подход.

      Появились также новые идеалы и нормы  исследования, например, в биологии – идеалы эволюционного объяснения. Представления об эволюции природы  проникли в геологию и биологию (учения Ж. Ламарка, Ж. Кювье, Ч. Лайеля и др.). Наконец, с открытием единства клеточного строения живого вещества (Т. Шванн в 1839 г. и др.) и появлением теории естественного отбора (40–60-е годы – Ч. Дарвин и др.) биология уже полностью созрела как наука, причем именно на почве теории эволюции. Благодаря возникновению органического синтеза (вторая половина 20-х годов XIX в. – Ю. Либих, Й. Берцелиус), созданию теории химического строения А.М. Бутлеровым (1861 г.) и открытию Д.И. Менделеевым периодического закона химических элементов (1869 г.) научной зрелости достигает химия. И здесь эта зрелость выражается в построении общей линии развития, соединяющей вещества разного строения и разной степени сложности. Таблица элементов Менделеева является, можно сказать, наглядным воплощением одного из основных законов эволюции – закона отрицания отрицания.

     Однако  же общие познавательные установки  – нацеленность на объективное истинное знание – сохраняются в данный исторический период. Кроме того, с  введением новых предметов науки  механистический стиль мышления оставался еще очень влиятельным, и у него было немало убежденных проповедников. Известная книга  Т. Уокера («Defence of Mechanical Philosophy») увидела свет уже в 1843 г. Отчасти такое влияние оправдано новыми достижениями ньютоновской космологии. Как известно, в 1846 г. У. Леверье, опираясь на теорию Ньютона, предсказал существование Нептуна, а И. Галле по этому предсказанию открыл новую планету. Молекулярно-кинетическая теория теплоты, легшая в основу статистической физики, также воспринималась многими как торжество механистического понимания природы. Исходя из этого Л. Больцман, М. Смолуховский, А. Пуанкаре и другие выдающиеся ученые пытались на основе механики (и вопреки законам термодинамики) доказать принципиальную обратимость тепловых процессов, но их усилия оказались бесплодными. Опыт познания доказал, что статистическая физика – именно тот пункт, в котором механистическое мировоззрение диалектически превращается в свою противоположность, а бесплодность упомянутых усилий подчеркнула утрату механикой действительного лидерства в науке.

     Одной из центральных проблем после  второй глобальной научной революции  «…становится проблема соотношения  разнообразных методов науки, синтеза  знаний и классификация наук. <…>. Поиск путей единства науки, дифференциации и интеграции знания превращается в  одну из фундаментальных философских  проблем, сохраняя свою остроту на протяжении всего последующего развития науки»

     Первая  и вторая глобальные научные революции  в естествознании протекали как  формирование и развитие классической науки и ее стиля мышления. В.С. Степин объединяет их по типу «общих познавательных установок» и включает в единое понятие классической науки. Специфику этих познавательных установок он видит в их одностороннем объективизме (10). Вместе с тем, он отмечает, что ориентация на объективную истину свойственна науке как таковой и неотделима от ее сущности.

     Двум  названным глобальным революциям соответствует  классический тип научной рациональности, который просуществовал с XVII по конец XIX века и был основан на механике Ньютона. Понимание механистического учения является ключевым моментом в осмыслении классической рациональности.

     В классической научной рациональности происходит абсолютизация ценности истины сравнительно с другими видами ценностей (добром, красотой и т.д.). Все остальные ценности рассматриваются как подчиненные истине, так или иначе выводимые из нее. Такая ценностная установка особенно характерна для науки эпохи Просвещения. Позднее она несколько смягчается, принимая вид ценностного дуализма – истина существует сама по себе, все прочие ценности – сами по себе. Наука существует отдельно от других сфер культуры. Подлинный ученый не должен вмешиваться в политику или религию, сохраняя нейтралитет по отношению к вопросам использования научных достижений в тех или иных вненаучных целях.

     3.3 Третья глобальная научная революция была связана с преобразованием стиля мышления, сформированного классической наукой, и становлением нового, неклассического естествознания. Она охватывает период с конца XIX до середины XX столетия и приводит к рождению неклассической научной рациональности. Возникновение квантовой физики, теории относительности, математической логики, – вот те главные события в науке, перевернувшие основания классической рациональности. Как отмечает В.С. Степин, «…в эту эпоху произошла своеобразная цепная реакция революционных перемен в различных областях знания: в физике (открытие делимости атома, становление релятивистской и квантовой теории), в космологии (концепция нестационарной Вселенной), в химии (квантовая химия), в биологии (становление генетики)» (11, 317). Новая система познавательных идеалов и норм обеспечивала значительное расширение поля исследуемых объектов, открывая пути к освоению сложных саморегулирующихся систем.

     «Неклассическая»  наука действительно отклонилась  от классического «объективизма». И  это объясняется именно изменением основного предмета исследования. Здесь  внимание эмпирической науки впервые  обращается к проблеме становления. Не случайно в лидеры естествознания вышли дисциплины, изучающие процесс становления в той или иной сфере реальности. В науках о неживой природе – это прежде всего квантовая механика, а также физика микромира и релятивистская космология, в науках о живом веществе – генетика и микробиология.

     Переход от классической к неклассической рациональности осуществляется через ряд изменений  в картине мира. Во-первых, постепенно наука смогла понять, что материя  может быть организована не только в виде атомов и их скоплений, но и в виде как бы материальной тончайшей  жидкости – материального поля, которое заполняет все бесконечное  пространство и порождается материальными  телами. Это поле вибрирует в виде волн, и волны могут действовать  на другие волны и тела. Затем  посыпалась просто лавина новых дополнений и изменений в классическую картину  мира в период научной революции  конца 19 – начала 20 века. Оказалось, что о материи нельзя говорить, что она – это только поле и  волны или только частицы. Частицы  и волны – это две стороны  единой материи, и она может себя проявить в одних условиях как  волна, в других условиях – как  частица. Волна и частица –  это что-то несовместимое с точки  зрения классической картины мира, а здесь эти противоположные  начала нужно было как-то объединить. В теории относительности Эйнштейна  пространство и время были объединены в составе четырехмерной целостности – пространства-времени. Пространство-время позволяет пространству превращаться во время, а времени – в пространство. Далее ученые поняли, что пространство и время зависят от тех тел, которые их наполняют и в них движутся. Как движется тело, такое во многом и будет пространство и время для этого тела. Силы, действующие между телами, были представлены как искривления пространства-времени. Каждый атом оказался делимым на еще более мелкие частицы, а эти частицы вели себя уже очень странно – они, например, могли одновременно с какой-то долей вероятности находиться в любой точке пространства. Их свойства могли принимать значения только из некоторого дискретного набора, что обозначают термином «квантование величин». У физической вселенной были открыты различные конечные пороги, например, минимальный квант действия или максимальная скорость перемещения в пространстве. Элементарные частицы уже нельзя было зарегистрировать, не изменив их состояния, а сказать о том, что будет происходить с такой частицей в конкретном измерении, никогда нельзя совершенно точно. В самых основаниях мира, в элементарных частицах, из которых состоят атомы, закралась случайность и вероятность, которая лишь постепенно превращалась в необходимость только для большого количества частиц. Оказалось, что вещество и энергия (активность) могут переходить друг в друга. Материя стала рассматриваться не как только инертное начало, которое можно заставить изменяться лишь извне, но как начало активное, содержащее свою активность и закон (форму) этой активности внутри самой себя. Изменился и образ времени. Было обнаружено, что в мире есть процесс (возрастание энтропии в изолированных системах), который никогда нельзя повернуть вспять, в связи с чем время стали понимать как необратимое изменение, выражающее себя в этом процессе.

     Во  второй половине 20 века возникает новая  наука – кибернетика, она вводит понятие «информации», которое является сегодня таким же фундаментальным, как «материя» и «энергия». Все  больше становится ясным, что проникают  друг в друга не только вещество и энергия, но энергия и информация. Например, в живых организмах постоянно  информация превращается в энергию, допустим, когда животное реагирует (энергия) на опасность (информация), и  наоборот, – энергия переходит  в информацию, например, падающий на сетчатку глаза луч света (энергия) порождает зрительный образ (информация) в мозге животного. Многие природные  процессы оказались обязанными своим  существованием некоторой неопределенности, пытаться уменьшить эту неопределенность и точнее узнать процесс оказалось  невозможным – мир перестал быть таким прозрачным для разума, как  это представлялось в классической картине мира. Оказалось также, что  для объектов квантовой физики невозможно одновременное и одинаково точное знание обо всех свойствах. Такое  знание должно быть ограничено только некоторым «полным набором» свойств, представляющим из себя лишь часть  всех свойств объекта. Свойства из разных полных наборов называют «дополнительными»  – их нельзя знать одновременно и сколь-угодно точно.

     Сближение энергии и информации, более активное воздействие субъекта познания на объект приводят постепенно к отходу от классического  представления об объективности  как исключающей все относящееся  к субъектам. Рождается более  синтетический образ объективного знания, включающий в себя ссылку на те или иные условия наблюдения, на субъекта познания и его отношения  с объектом. Более субъектная объективность  неклассической научной рациональности приводит к возможности построения более «самореферентного» (обращенного  на себя) типа научного знания, что впервые  может позволить сблизить науку  и философию науки.

     3.4 Четвертая глобальная научная веволюция

   В современную  эпоху, в последнюю треть нашего столетия мы являемся свидетелями новых  радикальных изменений в основаниях науки. Эти изменения можно охарактеризовать как четвертую глобальную научную  революцию, в ходе которой рождается  новая постнеклассическая наука. 
Интенсивное применение научных знаний практически во всех сферах социальной жизни, изменение самого характера научной деятельности, связанное с революцией в средствах хранения и получения знаний (компьютеризация науки, появление сложных и дорогостоящих приборных комплексов, которые обслуживают исследовательские коллективы и функционируют аналогично средствам промышленного производства и т.д.) меняет характер научной деятельности. Наряду с дисциплинарными исследованиями на передний план все более выдвигаются междисциплинарные и проблемно-ориентированные формы исследовательской деятельности. Если классическая наука была ориентирована на постижение все более сужающегося, изолированного фрагмента действительности, выступавшего в качестве предмета той или иной научной дисциплины, то специфику современной науки конца XX века определяют комплексные исследовательские программы, в которых принимают участие специалисты различных областей знания. Организация таких исследований во многом зависит от определения приоритетных направлений, их финансирования, подготовки кадров и др. В самом же процессе определения научно-исследовательских приоритетов наряду с собственно познавательными целями все большую роль начинают играть цели экономического и социально-политического характера. 
Реализация комплексных программ порождает особую ситуацию сращивания в единой системе деятельности теоретических и экспериментальных исследований, прикладных и фундаментальных знаний, интенсификации прямых и обратных связей между ними. В результате усиливаются процессы взаимодействия принципов и представлений картин реальности, формирующихся в различных науках. Все чаще изменения этих картин протекают не столько под влиянием внутридисциплинарных факторов, сколько путем "парадигмальной прививки" идей, транслируемых из других наук. В этом процессе постепенно стираются жесткие разграничительные линии между картинами реальности, определяющими видение предмета той или иной науки. Они становятся взаимозависимыми и предстают в качестве фрагментов целостной общенаучной картины мира. 
На ее развитие оказывают влияние не только достижения фундаментальных наук, но и результаты междисциплинарных прикладных исследований. В этой связи уместно, например, напомнить, что идеи синергетики, вызывающие переворот в системе наших представлений о природе, возникали и разрабатывались в ходе многочисленных прикладных исследований, выявивших эффекты фазовых переходов и образования диссипативных (неравновесных, существование которых требует постоянного обмена веществом и энергией с др. структурами)структур (структуры в жидкостях, химические волны, лазерные пучки, неустойчивости плазмы, явления выхлопа и флаттера – самовозбуждающиеся колебания частей, вибрация). 
Объектами современных междисциплинарных исследований все чаще становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием. Такого типа объекты постепенно начинают определять и характер предметных областей основных фундаментальных наук, детерминируя облик современной, постнеклассической науки. 
Исторически развивающиеся системы представляют собой более сложный тип объекта даже по сравнению с саморегулирующимися системами. Последние выступают особым состоянием динамики исторического объекта, своеобразным срезом, устойчивой стадией его эволюции. Сама же историческая эволюция характеризуется переходом от одной относительно устойчивой системы к другой системе с новой уровневой организацией элементов и саморегуляцией. Исторически развивающаяся система формирует с течением времени все новые уровни своей организации, причем возникновение каждого нового уровня оказывает воздействие на ранее сформировавшиеся, меняя связи и композицию их элементов. Формирование каждого такого уровня сопровождается прохождением системы через состояния неустойчивости (точки бифуркации), и в эти моменты небольшие случайные воздействия могут привести к появлению новых структур. Деятельность с такими системами требует принципиально новых стратегий. Их преобразование уже не может осуществляться только за счет увеличения энергетического и силового воздействия на систему. Простое силовое давление часто приводит к тому, что система просто-напросто "сбивается" к прежним структурам, потенциально заложенным в определенных уровнях ее организации, но при этом может не возникнуть принципиально новых структур. Чтобы вызвать их к жизни, необходим особый способ действия: в точках бифуркации иногда достаточно небольшого энергетического "воздействия-укола" в нужном пространственно-временном локусе, чтобы система перестроилась и возник новый уровень организации с новыми структурами. Саморазвивающиеся системы характеризуются синергетическими эффектами, принципиальной необратимостью процессов. Взаимодействие с ними человека протекает таким образом, что само человеческое действие не является чем-то внешним, а как бы включается в систему, видоизменяя каждый раз поле ее возможных состояний. Включаясь во взаимодействие, человек уже имеет дело не с жесткими предметами и свойствами, а со своеобразными "созвездиями возможностей". Перед ним в процессе деятельности каждый раз возникает проблема выбора некоторой линии развития из множества возможных путей эволюции системы. Причем сам этот выбор необратим и чаще всего не может быть однозначно просчитан. 
В естествознании первыми фундаментальными науками, столкнувшимися с необходимостью учитывать особенности исторически развивающихся систем, были биология, астрономия и науки о Земле. В них сформировались картины реальности, включающие идею историзма и представления об уникальных развивающихся объектах (биосфера, Метагалактика, Земля как система взаимодействия геологических, биологических и техногенных процессов). В последние десятилетия на этот путь вступила физика. Представление об исторической эволюции физических объектов постепенно входит в картину физической реальности, с одной стороны, через развитие современной космологии (идея "Большого взрыва" и становления различных видов физических объектов в процессе исторического развития Метагалактики), а с другой - благодаря разработке идей термодинамики неравновесных процессов (И. Пригожин) и синергетики.