Научная революция

ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ

Содержание

Введение

История развития науки позволяет утверждать, что периоды спокойного, нормального развития науки отражают ситуацию, когда все научные дисциплины развиваются в соответствии с установленными закономерностями и принятой системой предписаний. Нормальная наука означает исследования, прочно опирающиеся на прошлые или имеющиеся научные достижения и признающие их в качестве фундамента последующего развития. В периоды нормального развития науки деятельность ученых строится на основе одинаковых парадигм, одних и тех же правил и стандартов, научной практики. Возникает общность установок и видимая согласованность действий. Она обеспечивает преемственность традиций того или иного направления. Ученые не ставят себе задач создания принципиально новых теорий, более того, они даже нетерпимы к созданию подобных «сумасшедших» теорий другими. Однако в этой работе будет рассмотрена особая модель развития науки получившая название научной революции.

Возникающие аномалии, которые разрушают привычную  научную практику, в конце концов, приводят данную область к новой системе предписаний. Каждая научная революция изменяет существующую картину мира и открывает новые закономерности, которые не могут быть поняты в рамках прежних представлений. Научные революции рассматриваются как такие некумулятивные эпизоды развития науки, во время которых старая парадигма замещается целиком или частично новой парадигмой, несовместимой со старой. Научная революция начинается с осознавания научным сообществом того, что существующая парадигма перестала адекватно функционировать при исследовании аспекта природы, к которому сама парадигма ранее проложила путь. Научная революция значительно меняет историческую перспективу исследований и влияет на структуру учебников и научных работ. Она затрагивает стиль мышления и может по своим последствиям выходить далеко за рамки той области, где произошла.

1. Понятие  научной революции. Виды и внутридисциплинарные  механизмы научных революций.

До середины XX века развитие науки рассматривалось преимущественно с точки зрения кумулятивистской модели, однако в науку постепенно проникли идеи прерывности развития, особенности, уникальности научного знания. Эти идеи активно способствовали формированию модели научных революций.

В современном науковедении существуют три модели развития науки:

1. История науки как кумулятивный, поступательный, прогрессивный процесс.
2. История науки как развитие через научные революции.
3. История науки как совокупность индивидуальных, частных ситуаций (кейс стадис).

Неверным было бы сказать, что до появления этой модели в истории  науки не было представлений о научных революциях. Сторонники эволюционизма признавали их существование, но они либо принимались как ускоренное эволюционное развитие, происходящее в том же направлении что и общий ход развития науки, либо отодвигались далеко в прошлое, как абсолютное начало, как переход от донаучных представлений к научным. И в том и в другом случае революции полностью вписывались в эволюционное движение.

Новая трактовка научных революций  основывалась на идее абсолютной прерывности  хода развития научного знания. Предполагалось, что новая теория, возникшая в ходе научной революции, отличается от старой принципиальным образом. После революции развитие науки начинается заново, идёт совсем в другом направлении.

Именно такая точка зрения представлена в знаменитой работе Т.Куна «Структура научных революций». Кун выразил достаточно оригинальное представление о природе науки, общих закономерностях её функционирования и прогресса, заметив, что "его цель состоит в том, чтобы обрисовать хотя бы схематично совершенно иную концепцию науки, которая вырисовывается из исторического подхода к исследованию самой научной деятельности". В этой работе он ввел столь часто используемое сегодня понятие парадигмы.¹

Парадигма у американского философа и историка науки Томаса Сэмюеля  Куна (1929-1996) есть совокупность наиболее общих идей и методологических установок в науке, признаваемых всем научным сообществом и в определенный период времени направляющих научные исследования. Примерами подобных теорий служит физика Аристотеля, механика и оптика Ньютона, электродинамика Максвелла, теория относительности Эйнштейна и ряд других теорий.

Парадигма, по Куну, или, как он её предложил  называть в дальнейшем, "дисциплинарная матрица" имеет определенную структуру.

Во-первых, в структуру парадигмы  входят "символические обобщения" - те выражения, которые используются членами научной группы без сомнений и разногласий и которые могут быть облечены в логическую форму, легко формализуются или выражаются словами, например: "элементы соединяются в постоянных массовых пропорциях" или "действие равно противодействию". Эти обобщения внешне напоминают законы природы (например, закон Джоуля - Ленца или закон Ома).

Во-вторых, в структуру дисциплинарной матрицы Кун включает "метафизические части парадигм" - общепризнанные предписания типа "теплота представляет собой кинетическую энергию частей, составляющих тело". Они, по его мнению, "снабжают научную группу предпочтительными и допустимыми аналогиями и метафорами и помогают определить, что должно быть принято в качестве решения головоломки и в качестве объяснения. И, наоборот, позволяют уточнить перечень нерешенных головоломок, способствуя в оценке значимости каждой из них".

В-третьих, в структуру парадигмы  входят ценности, "причем по возможности  эти ценности должны быть простыми, т.е. совместимыми с другими, параллельно и независимо развитыми теориями... В значительно большей степени, чем другие виды компонентов дисциплинарной матрицы, ценности могут быть общими для людей, которые в то же время применяют их по-разному".

В-четвертых, элементом дисциплинарной матрицы выступают у Куна общепризнанные "образцы" - совокупность общепринятых стандартов - схем решения некоторых конкретных задач. Так, "все физики начинают с изучения одних и тех же образцов: задачи - наклонная плоскость, конический маятник, кеплеровские орбиты; инструменты - верньер, калориметр, мостик Уитстона". Овладевая этими классическими образцами, ученый глубже постигает основы своей науки, обучается применять их в конкретных ситуациях и овладевает специальной техникой изучения тех явлений, которые образуют предмет данной научной дисциплины и становятся основой их деятельности в периоды "нормальной науки".

Основания науки обеспечивают рост знания до тех пор, пока общие черты  системной организации изучаемых  объектов учтены в картине мира, а методы освоения этих объектов соответствуют сложившимся идеалам и нормам исследования. Но по мере развития науки она может столкнуться с принципиально новыми типами объектов, требующими иного видения реальности по сравнению с тем, которое предполагает сложившаяся картина мира. Новые объекты могут потребовать и изменения схемы метода познавательной деятельности, представленной системой идеалов и норм исследования. В этой ситуации рост научного знания предполагает перестройку оснований науки.

Новая картина исследуемой реальности и новые нормы познавательной деятельности, утверждаясь в некоторой  науке, затем могут оказать революционизирующее  воздействие на другие науки. В этой связи можно выделить два пути перестройки оснований исследования:

1)  за счет внутри  дисциплинарного развития знаний;

2) за счет междисциплинарных  связей, "прививки" парадигмальных  установок одной науки на другую.

Оба эти пути в реальной истории  науки как бы накладываются друг на друга, поэтому в большинстве  случаев правильнее говорить о доминировании одного из них в каждой из наук на том или ином этапе ее исторического развития.

Перестройка оснований научной  дисциплины в результате ее внутреннего  развития обычно начинается с накопления фактов, которые не находят объяснения в рамках ранее сложившейся картины мира. Такие факты выражают характеристики новых типов объектов, которые наука втягивает в орбиту исследования в процессе решения специальных эмпирических и теоретических задач. К обнаружению указанных объектов может привести совершенствование средств и методов исследования (например, появление новых приборов, аппаратуры, приемов наблюдения, новых математических средств и т.д.).

В системе новых фактов могут  быть не только аномалии, не получающие своего теоретического объяснения, но и факты, приводящие к парадоксам при попытках их теоретической ассимиляции.

Парадоксы могут возникать вначале  в рамках конкретных теоретических  моделей, при попытке объяснения явлений. Примером тому могут служить  парадоксы, возникшие в модели излучения абсолютно черного тела и предшествовавшие идеям квантовой теории. Известно, что важную роль в ее развитии сыграло открытие Планком дискретного характера излучения. Само это открытие явилось результатом очень длительных теоретических исследований, связанных с решением задачи излучения и поглощения электромагнитных волн нагретыми телами. Для объяснения этих явлений в физике была построена конкретная теоретическая модель - абсолютно черного тела, излучающего и поглощающего электромагнитное поле. На базе этой модели, которая уточнялась и конкретизировалась под влиянием опыта, были найдены конкретные законы, один из которых описывал излучение тел в диапазоне коротких электромагнитных волн, а другой - длинноволновое электромагнитное излучение. Задача синтеза этих законов была решена Максом Планком, который, используя уравнения электродинамики и термодинамики, нашел обобщающую формулу закона излучения абсолютно черного тела.

Итак, получилось, что, с одной стороны, следствие закона, проверяемого опытом, а с другой стороны, принцип, входящий в научную картину мира и подтвержденный еще большим количеством фактов, противоречат друг другу. Такого рода парадоксы являются своеобразным сигналом того, что наука натолкнулась на какой-то новый тип процесса, существенные черты которого не учтены в представлениях принятой научной картины мира.

Парадокс привел к постановке проблемы: как же реально "устроено" электромагнитное поле, является ли оно непрерывным  или дискретным? Показательно, что  все началось с конкретной задачи, которая была подсказана принципами физической картины мира, но затем вопрос встал о правомерности самих этих принципов, т.е. частная задача переросла в фундаментальную проблему. Планк эту проблему не смог разрешить. Он не хотел отказываться от старых принципов и стремился устранить парадокс за счет введения некоторых поправок в модель абсолютно черного тела, модернизировать ее так, чтобы конкретная теория, которую он разрабатывал, не противоречила бы ранее утвердившейся научной картине мира.

Пересмотр картины мира и идеалов познания всегда начинается с критического осмысления их природы. Если ранее они воспринимались как выражение самого существа исследуемой реальности и процедур научного познания, то теперь осознается их относительный, преходящий характер. Такое осознание предполагает постановку вопросов об отношении картины мира к исследуемой реальности и понимании историчности идеалов познания. Постановка таких вопросов означает, что исследователь из сферы специально научных проблем выходит в сферу философской проблематики. Философский анализ является необходимым моментом критики старых оснований научного поиска.

Но кроме этой, критической функции, философия выполняет конструктивную функцию, помогая выработать новые  основания исследования. Ни картина мира, ни идеалы объяснения, обоснования и организации знаний не могут быть получены чисто индуктивным путем из нового эмпирического материала. Сам этот материал организуется и объясняется в соответствии с некоторыми способами его видения, а эти способы задают картина мира и идеалы познания. Новый эмпирический материал может обнаружить лишь несоответствие старого видения новой реальности, но сам по себе не указывает, как нужно перестроить это видение.

Перестройка картины мира и идеалов  познания требует особых идей, которые позволяют перегруппировать элементы старых представлений о реальности и процедурах ее познания, элиминировать часть из них, включить новые элементы с тем, чтобы разрешить имеющиеся парадоксы и ассимилировать накопленные факты. Такие идеи формируются в сфере философского анализа познавательных ситуаций науки. Они играют роль весьма общей эвристики, обеспечивающей интенсивное развитие исследований. В истории современной физики примерами тому могут служить философский анализ понятий пространства и времени, а также анализ операциональных оснований физической теории, проделанный Эйнштейном и предшествовавший перестройке представлений об абсолютном пространстве и времени классической физики.

Философско-методологические средства активно используются при перестройке оснований науки и в той ситуации, когда доминирующую роль играют факторы междисциплинарного взаимодействия. Особенности этого варианта научной революции состоят в том, что для преобразования картины реальности и норм исследования некоторой науки в принципе не обязательно, чтобы в ней были зафиксированы парадоксы. Преобразование ее оснований осуществляется за счет переноса парадигмальных установок и принципов из других дисциплин, что заставляет исследователей по-новому оценить еще не объясненные факты (если раньше считалось, по крайней мере, большинством исследователей, что указанные факты можно объяснить в рамках ранее принятых оснований науки, то давление новых установок способно породить оценку указанных фактов как аномалий, объяснение которых предполагает перестройку оснований исследования). Обычно в качестве парадигмальных принципов, "прививаемых" в другие науки, выступают компоненты оснований лидирующей науки. Ядро ее картины реальности образует в определенную историческую эпоху фундамент общей научной картины мира, а принятые в ней идеалы и нормы обретают общенаучный статус. Философское осмысление и обоснование этого статуса подготавливает почву для трансляции некоторых идей, принципов и методов лидирующей дисциплины в другие науки.