Философия науки

К концу средних веков в руках европейцев оказались четыре важнейших изобретения, пришедших большей частью с Востока: магнитный компас, во многом предопределивший возможность Великих географических открытий; порох, который давал европейцам военные преимущества перед другими народами; механические часы, с повсеместным распространением которых произошли решительные изменения в отношении человека ко времени, природе, своему собственному труду; и, конечно же, печатный станок Гуттенберга, с помощью которого многократно увеличились скорость и оперативность распространения знаний, которые перестали быть компетенцией духовенства[11]. Вследствие этого уровень материального развития европейцев возрос необычайно, что некоторым образом определило особенности движения научной мысли, которые не замедлили в самом скором времени проявиться.

 

Большинство исследователей науки отмечают, что в XIV—XV вв. естествознание близко подошло к созданию методов новой науки. Этому предшествовал прогресс ремесленного производства, рост городов, а успешные торговые контакты с арабским Востоком вернули Западу многие труды античных мыслителей и вместе с ними принесли и натурфилософские труды самих арабов. Были возрождены основные натуралистические книги Аристотеля, а также труды, содержащие его методологию натуралистического опыта и наблюдения. В результате –усиление интереса к естественнонаучным идеям и исследованиям. Познание природы в этот период концентрируется вокруг двух университетских центров: Оксфордского и Парижского университетов.

 

Важно зафиксировать, что сама идея экспериментального исследования неявно предполагала наличие в культуре особых представлений о природе, о деятельности и познающем субъекте, представлений, которые не были свойственны античной культуре, но сформировались значительно позднее, в культуре Нового времени. Идея экспериментального исследования полагала субъекта в качестве активного начала, противостоящего природной материи, изменяющего ее вещи путем силового давления на них. Природный объект познается в эксперименте потому, что он поставлен в искусственно вызванные условия и только благодаря этому проявляет для субъекта свои невидимые сущностные связи. Недаром в эпоху становления науки Нового времени в европейской культуре бытовало широко распространенное сравнение эксперимента с пыткой природы, посредством которой исследователь должен выведать у природы ее сокровенные тайны.

В этот исторический период в культуре складывается отношение к любой деятельности, в том числе интеллектуальной, как к ценности и источнику общественного богатства. Это создает новую систему ценностных ориентаций, которая начинает просматриваться уже в культуре Возрождения. С одной стороны, утверждается, в противовес средневековому мировоззрению, новая система гуманистических идей, связанная с концепцией человека как активно противостоящего природе в качестве мыслящего и деятельного начала. С другой стороны, утверждается интерес к познанию природы, которая рассматривается как поле приложения человеческих сил. Именно это новое отношение к природе было закреплено в категории "натура", что послужило предпосылкой для выработки принципиально нового способа познания мира: возникает идея о возможности ставить природе теоретические вопросы и получать на них ответы путем активного преобразования природных объектов.

Природа начинает восприниматься как особая композиция качественно различных вещей, помещенная в условия однородности. Она предстает как поле действия законосообразных связей, в которых как бы растворяются индивидуальность вещей. Такое понимания природы вещей выражалось в культуре Нового времени категорией "натура". Но у древних греков такого понимания не было. У них универсалия "природа" выражалась в категориях "фюзис" и "космос". "Фюзис" обозначал особую, качественно отличную специфику каждой вещи и каждой сущности, воплощенной в вещах. Это представление ориентировало человека на постижение вещи как качества, как оформленной материи, с учетом ее назначения, цели и функции. Космос воспринимался в этой системе мировоззренческих ориентаций как особая самоцельная сущность со своей природой. В нем каждое отдельное "физически сущее" имеет определенное место и назначение, а весь Космос выступает в качестве совершенной завершенности.

Новые смыслы категории "природа" были связаны с формированием новых смыслов категорий "пространство" и "время", что также было необходимо для становления метода эксперимента. Средневековые представления о пространстве как качественной системе мест и о времени как последовательности качественно отличных друг от друга временных моментов, наполненных скрытым символическим смыслом, были препятствием на этом пути.

Как известно, физический эксперимент предполагает его принципиальную воспроизводимость в разных точках пространства и в разные моменты времени. Понятно, что физические эксперименты, поставленные в Москве, могут быть повторены в Лондоне, Нью-Йорке и в любой другой точке пространства. Если бы такой воспроизводимости не существовало, то и физика как наука была бы невозможна. Это же касается и воспроизводимости экспериментов во времени. Если бы эксперимент, осуществленный в какой-либо момент времени, нельзя было бы принципиально повторить в другой момент времени, никакой опытной науки не существовало бы. Но что означает это, казалось бы, очевидное требование воспроизводимости эксперимента? Оно означает, что все временные и пространственные точки должны быть одинаковы в физическом смысле, т.е. в них законы природы должны действовать одинаковым образом. Иначе говоря, пространство и время здесь полагаются однородными.

Однако в средневековой культуре человек вовсе не мыслил пространство и время как однородные, а полагал, что различные пространственные места и различные моменты времени обладают разной природой, имеют разный смысл и значение. В частности, в науке этой эпохи она нашла свое выражение в представлениях о качественном различии пространства земного и небесного. В мировоззренческих смыслах средневековой культуры небесное всегда отождествлялось со "святым" и "духовным", а земное с "телесным" и "греховным". Считалось, что движения небесных и земных тел имеют принципиальное различие, поскольку эти тела принадлежат к принципиально разным пространственным сферам. Показательно, что новые представления о пространстве возникали и развивались в эпоху Возрождения в самых разных областях культуры: в философии (концепция бесконечности пространства Вселенной у Д. Бруно), в науке (система Коперника, которая рассматривала Землю как планету, вращающуюся вокруг Солнца, и тем самым уже стирала резкую грань между земной и небесной сферами), в области изобразительных искусств, где возникает концепция живописи как "окна в мир" и где доминирующей формой пространственной организации изображаемого становится линейная перспектива однородного эвклидова пространства.

Все эти представления, сформировавшиеся в культуре Ренессанса, утверждали идею однородности пространства и времени, и тем самым создавали предпосылки для утверждения метода эксперимента и соединения теоретического (математического) описания природы с ее экспериментальным изучением. Они во многом подготовили переворот в науке, осуществленный в новое время и завершившийся созданием механики как первой естественнонаучной теории. Силой, сыгравшей, пожалуй, наиболее важную роль в формировании науки нового времени, стали открытия ученых – естествоиспытателей, перевернувшие представление человека о мире. Философы совершили революцию в области микрокосма; естествоиспытателям предстояло вдребезги разбить неизменную на протяжении многих сотен лет картину макрокосма. Первым «революционером» стал Коперник, который привел в движение Землю, а заодно и всю астрономическую науку.6 Геоцентрическую модель Птолемея Коперник заменил гелиоцентрической, однако идея вращения планет вокруг Солнца осталась, увы, единственным его вкладом в астрономию. В какой-то степени Коперник находился еще в плену средневековой статичности – он писал о «неподвижных системах фиксированных звезд». Тщательно разработанная Коперником теория о круговых орбитах планет вскоре была опровергнута другим пионером новоевропейской науки – Иоганном Кеплером, указавшим на то, что орбиты имеют не круговую, но эллипсоидную траекторию.

Еще одна крупнейшая фигура науки – Галилео Галилей, астроном и физик. Не столько важна подзорная труба, изобретенная Галилеем, сколько ее принципиальное использование как исследовательского «комплекса», усиливающего человеческие чувства и обогащающего опыт. В своем известном конфликте с церковью Галилей выдвинул, кроме того, программное требование новой науки –ее автономность и независимость, или, иначе говоря, стремление к абсолютной объективности, основанной на беспристрастном опыте[12]. Показательно, что одной из фундаментальных идей, приведших к ее построению, была сформулированная Галилеем эвристическая программа – исследовать закономерности движения природных объектов, в том числе и небесных тел, анализируя поведение механических устройств (в частности, орудий Венецианского арсенала). В свое время Нильс Бор высказал такую мысль, что новая теория, которая вносит переворот в прежнюю систему представлений о мире, чаще всего начинается с "сумасшедшей идеи". В отношении Галилеевской программы это вполне подошло бы. Ведь для многих современников это была действительно сумасшедшая идея – изучить законы движения, которым подчиняются небесные тела, путем экспериментов с механическими орудиями Венецианского арсенала. Но истоки этой идеи лежали в предыдущем культурном перевороте, когда были преодолены прежние представления о неоднородном пространстве мироздания, санкционировавшие противопоставление небесной и земной сфер.

Кстати, продуктивность Галилеевской программы была продемонстрирована в последующий период развития механики. Традиция, идущая от Галилея и Гюйгенса к Гуку и Ньютону, была связана с попытками моделировать в мысленных экспериментах с механическими устройствами силы взаимодействия между небесными телами. Исаак Ньютон творил уже под воздействием картезианского метода; ему принадлежит завершение построения новой физической картины мира. Закон всемирного тяготения Ньютона, его исследования механики и динамики, исследования бесконечно малых чисел во многом завершили создание фундамента для новоевропейской науки. Космос Ньютона организован и упорядочен, и в то же время это механизм, постоянно пребывающий в уравновешивающем самое себя движении. Ньютон использовал аналогию между вращением Луны вокруг Земли и движением шара внутри полой сферы. Характерно, что именно на этом пути был открыт закон всемирного тяготения. К формулировке Ньютоном этого закона привело сопоставление законов Кеплера и получаемых в мысленном эксперименте над аналоговой механической моделью математических выражений, характеризующих движение шара под действием центробежных сил.

 

Если на этапе преднауки как первичные идеальные объекты, так и их отношения (соответственно смыслы основных терминов языка и правила оперирования с ними) выводились непосредственно из практики и лишь затем внутри созданной системы знания (языка) формировались новые идеальные объекты, то теперь познание делает следующий шаг. Оно начинает строить фундамент новой системы знания как бы "сверху" по отношению к реальной практике и лишь после этого, путем ряда опосредовании, проверяет созданные из идеальных объектов конструкции, сопоставляя их с предметными отношениями практики.

При таком методе исходные идеальные объекты черпаются уже не из практики, а заимствуются из ранее сложившихся систем знания (языка) и применяются в качестве строительного материала при формировании новых знаний. Эти объекты погружаются в особую "сеть отношений", структуру, которая заимствуется из другой области знания, где она предварительно обосновывается в качестве схематизированного образа предметных структур действительности. Соединение исходных идеальных объектов с новой "сеткой отношений" способно породить новую систему знаний, в рамках которой могут найти отображение существенные черты ранее не изученных сторон действительности. Прямое или косвенное обоснование данной системы практикой превращает ее в достоверное знание.

Характерной особенностью науки того времени явился процесс формирования математических методов и их проникновения в естествознание. Арифметика, геометрия, алгебра достигли почти современного уровня развития. Галилей и Кеплер заложили основы небесной механики. Складываются собственно математические методы исследования, значительная роль в появлении которых принадлежит Декарту. Получают распространение атомистическое учение Бойля, механика Ньютона. Непер публикует таблицы логарифмов. Кеплер, Ферма, Кавальери, Паскаль подготавливают своими открытиями дифференциальное и интегральное исчисление. С этих пор математика является основой научной деятельности.

 Так, например, по мере эволюции математики числа начинают рассматриваться не как прообраз предметных совокупностей, которыми оперируют в практике, а как относительно самостоятельные математические объекты, свойства которых подлежат систематическому изучению. С этого момента начинается собственно математическое исследование, в ходе которого из ранее изученных натуральных чисел строятся новые идеальные объекты. Применяя, например, операцию вычитания к любым парам положительных чисел, можно было получить отрицательные числа (при вычитании из меньшего числа большего). Открыв для себя класс отрицательных чисел, математика делает следующий шаг. Она распространяет на них все те операции, которые были приняты для положительных чисел, и таким путем создает новое знание, характеризующее ранее не исследованные структуры действительности. В дальнейшем происходит новое расширение класса чисел: применение операции извлечения корня к отрицательным числам формирует новую абстракцию – "мнимое число". И на этот класс идеальных объектов опять распространяются все те операции, которые применялись к натуральным числам.

Описанный способ построения знаний утверждается не только в математике. Вслед за нею он распространяется на сферу естественных наук. В естествознании он известен как метод выдвижения гипотетических моделей с их последующим обоснованием опытом. Благодаря новому методу построения знаний наука получает возможность изучить не только те предметные связи, которые могут встретиться в сложившихся стереотипах практики, но и проанализировать изменения объектов, которые в принципе могла бы освоить развивающаяся цивилизация.

С этого момента кончается этап преднауки и начинается наука в собственном смысле. В ней наряду с эмпирическими правилами и зависимостями (которые знала и преднаука) формируется особый тип знания – теория, позволяющая получить эмпирические зависимости как следствие из теоретических постулатов. Меняется и категориальный статус знаний – они могут соотноситься уже не только с осуществленным опытом, но и с качественно иной практикой будущего, а поэтому строятся в категориях возможного и необходимого. Знания уже не формулируются только как предписания для наличной практики, они выступают как знания об объектах реальности "самой по себе", и на их основе вырабатывается рецептура будущего практического изменения объектов.

Поскольку научное познание начинает ориентироваться на поиск предметных структур, которые не могут быть выявлены в обыденной практике и производственной деятельности, оно уже не может развиваться, опираясь только на эти формы практики. Возникает потребность в особой форме практики, которая обслуживает развивающееся естествознание. Такой формой практики становится научный эксперимент.

Поскольку демаркация между преднаукой и наукой связана с новым способом порождения знаний, проблема генезиса науки предстает как проблема предпосылок собственно научного способа исследования. Эти предпосылки складываются в культуре в виде определенных установок мышления, позволяющих возникнуть научному методу. Их формирование является результатом длительного развития цивилизации.

Теоретическое естествознание, опирающееся на метод эксперимента, возникло только на этапе становления техногенной цивилизации. Теоретическое естествознание, возникшее в эту историческую эпоху, завершило долгий процесс становления науки в собственном смысле этого слова. Превратившись в одну из важнейших ценностей цивилизации, наука сформировала внутренние механизмы порождения знаний, которые обеспечили ей систематические прорывы в новые предметные области.