Углубление и расширение процессов математизации и компьютеризации

Одна из важных закономерностей развития науки — уси­ление и нарастание сложности и абстрактности научного знания, углубление и расширение процессов математиза­ции и компьютеризации науки как базы новых информа-

ционных технологий, обеспечивающих совершенствование форм взаимодействия в научном сообществе. Роль мате­матики в развитии познания была осознана довольно дав­но. Уже в античности была создана геометрия Эвклида, сформулирована теорема Пифагора и т. п. А Платон у входа в свою знаменитую Академию начертал девиз: «Не­геометр — да не войдет». В Новое время один из основа­телей экспериментального естествознания Г. Галилей го­ворил о том, что тот, кто хочет решать вопросы естествен­ных наук без помощи математики, ставит неразрешимую задачу. Поскольку, согласно Галилею, «книга Вселенной написана на языке математики», то эта книга доступна пониманию для того, кто знает язык математики. И. Кант считал, что в любом частном учении о природе можно найти науки в собственном смысле лишь столько, сколько в ней имеется математики. Иначе говоря, учение о приро­де будет содержать науку в собственном смысле лишь в той мере, в какой может быть применена в нем математика.

История познания и его современный уровень служат убедительным подтверждением «непостижимой эффектив­ности» математики, которая стала действенным инстру­ментом познания мира. Она была и остается превосход­ным методом исследования многообразных явлений, вплоть до самых сложных — социальных, духовных. Сегодня ста­новится все более очевидным, что математика — не «сво­бодный экскурс в пустоту», что она работает в не «чистом эфире человеческого разума», а руководствуется в конеч­ном счете данными чувственного опыта и эксперимента, служит для того, чтобы многое сообщать об объектах окру­жающего мира. «Математику можно представить как сво­его рода хранилище математических структур. Некоторые аспекты физической или эмпирической реальности уди­вительно точно соответствуют этим структурам, словно последние «подогнаны» под них»¹. Как это ни парадок-

1 Клайн М. Математика. Поиск истины. М., 1988. С. 252.

сально, но именно столь далекие от реальности математи­ческие абстракции позволили человеку проникнуть в са­мые глубокие горизонты материи, выведать самые сокро­венные ее тайны, разобраться в сложных и разнообразных процессах объективной действительности.

Математические понятия есть не что иное, как особые идеальные формы освоения действительности в ее коли­чественных характеристиках. Они могут быть получены на основе глубокого изучения явлений на качественном уровне, раскрытия того общего, однородного содержа­ния, которое можно затем исследовать точными матема­тическими методами.

Сущность процесса математизации, собственно, и зак­лючается в применении количественных понятий и фор­мальных методов математики к качественно разнообраз­ному содержанию частных наук. Последние должны быть достаточно развитыми, зрелыми в теоретическом отно­шении, осознать в достаточной мере единство качествен­ного многообразия изучаемых ими явлений. Именно этим обстоятельством прежде всего определяются возможнос­ти математизации данной науки.

Чем сложнее данное явление, чем более высокой форме движения материи оно принадлежит, тем труднее оно под­дается изучению .количественными методами, точной ма­тематической обработке законов своего движения. Так, в современной аналитической химии существует более 400 методов (вариантов, модификаций) количественно­го анализа. Однако невозможно математически точно вы­разить рост сознательности человека, степень развития его умственных способностей, эстетические достоинства художественных произведений и т. п.

Применение математических методов в науке и техни­ке за последнее время значительно расширилось, углу­билось, проникло в считавшиеся ранее недоступными сферы. Эффективность применения этих методов зави­сит как от специфики данной науки, степени ее теорети-

ческой зрелости, так и от совершенствования самого ма­тематического аппарата, позволяющего отобразить все более сложные свойства и закономерности качественно многообразных явлений. Можно без преувеличения ска­зать, что нация, стремящаяся быть на уровне высших достижений цивилизации, с необходимостью должна ов­ладеть количественными математическими методами и не только в целях повышения эффективности научных ис­следований, но и для улучшения и совершенствования всей повседневной жизни людей.

Вместе с тем нельзя не заметить, что успехи матема­тизации внушают порой желание «испещрить» свое со­чинение цифрами и формулами (нередко без надобнос­ти), чтобы придать ему «солидность и научность». На не­допустимость этой псевдонаучной затеи обращал внима­ние еще Гегель. Считая количество лишь одной ступе­нью развития идеи, он справедливо предупреждал о не­допустимости абсолютизации этой одной (хотя и очень важной) ступени, о чрезмерном и необоснованном пре­увеличении роли и значении формально-математических методов познания, фетишизации языково-символической формы выражения мысли.

Это хорошо понимают выдающиеся творцы современ­ной науки. Так, А. Пуанкаре отмечал: «Многие полага­ют, что математику можно свести к правилам формаль­ной логики... Это лишь обманчивая иллюзия»¹. Рассмат­ривая проблему формы и содержания, В. Гейзенберг, в частности, писал: «Математика — это форма, в которой мы выражаем наше пониманиечгрироды, но не содержа­ние. Когда в современной науке переоценивают формаль­ный элемент, совершают ошибку и притом очень важ­ную»². Он считал, что физические проблемы никогда нельзя разрешить исходя из «чистой математики», и в этой

1 Пуанкаре А. О науке. М., 1983. С, 286.

2 Гейзенберг В. Шаги за горизонт. С. 262.

связи разграничивал два направления работы (и соответ­ственно — два метода) в теоретической физике — мате­матическое и понятийное, концептуальное, философс­кое. Если первое направление описывает природные про­цессы посредством математического формализма, то вто­рое «заботится» прежде всего о «прояснении понятий», позволяющих в конечном счете описывать природные про­цессы.

Математические методы надо применять разумно, что­бы они не «загоняли ученого в клетку» искусственных зна­ковых систем, не позволяя ему дотянуться до живого, ре­ального материала действительности. Количественно-ма­тематические методы должны основываться на конкрет­ном качественном, фактическом анализе данного явления, иначе они могут оказаться хотя и модной, но беспочвен­ной, ничему не соответствующей фикцией. Указывая на это обстоятельство, А. Эйнштейн подчеркивал, что «са­мая блестящая логическая математическая теория не дает сама по себе никакой гарантии истины и может не иметь никакого смысла, если она не проверена наиболее точны­ми наблюдениями, возможными в науке о природе»1.

Абстрактные формулы и математический аппарат не должны заслонять (а тем более вытеснять) реальное со­держание изучаемых процессов. Применение математи­ки нельзя превращать в простую игру формул, за которой не стоит объективная действительность. Вот почему вся­кая поспешность в математизации, игнорирование каче­ственного анализа явлений, их тщательного исследова­ния средствами и методами конкретных наук ничего, кро­ме вреда, принести не могут.

Известный академик-кораблестроитель А. Н. Крылов образно сравнил математику с жерновами мельницы, ко­торые перемалывают лишь то, что в них заложат. Ис­пользование математических методов без выяснения ка-

Эйнштейн А. Физика и реальность. С. 124.

чественной определенности изучаемых явлений ничего не дает. Но когда качественная определенность выявлена и проанализирована, когда в данной науке достаточно чет­ко сформулированы положения, касающиеся специфики ее предметной области, математика становится мощным средством развития этой науки.

Говоря о стремлении «охватить науку математикой», В. И. Вернадский писал, что «это стремление, несом­ненно, в целом ряде областей способствовало огромному прогрессу науки XIX и XX столетий. Но ... математичес­кие символы далеко не могут охватить всю реальность и стремление к этому в ряде определенных отраслей зна­ния приводит не к углублению, а к ограничению силы научных достижений»¹.

История познания показывает, что практически в каж­дой частной науке на определенном этапе ее развития на­чинается (иногда весьма бурный) процесс математизации. Особенно ярко это проявилось в развитии естественных и технических наук (характерный пример — создание новых «математизированных» разделов теоретической физики). Но этот процесс захватывает и науки социально-гумани­тарные — экономическую теорию, историю, социологию, социальную психологию и др., и чем дальше, тем боль­ше. Например, в настоящее время психология стоит на пороге нового этапа развития — создания специализиро­ванного математического аппарата для описания психи­ческих явлений и связанного с ними поведения человека. В психологии все чаще формулируются задачи, требую­щие не простого применения существующего математи­ческого аппарата, но и создания нового. В современной психологии сформировалась и развивается особая научная дисциплина — математическая психология.

Применение количественных методов становится все более широким в исторической науке, где благодаря это-

1 Вернадский В. И. О науке. Т. 1. С. 427.

му достигнуты заметные успехи. Возникла даже особая научная дисциплина — клиометрия (буквально — изме­рение истории), в которой математические методы выс­тупают главным средством изучения истории. Вместе с тем надо иметь в виду, что как бы широко математичес­кие методы ни использовались в истории, они для нее остаются только вспомогательными методами, но не глав­ными, определяющими.

Масштаб и эффективность процесса проникновения количественных методов в частные науки, успехи мате­матизации и компьютеризации во многом связаны с со­вершенствованием содержания самой математики, с ка­чественными изменениями в ней. Современная матема­тика развивается достаточно бурно, в ней появляются новые понятия, идеи, методы, объекты исследования и т. д., что, однако, не означает «поглощения» ею частных наук. В настоящее время одним из основных инстру­ментов математизации научно-технического прогресса ста­новится математическое моделирование. Его сущность и главное преимущество состоит в замене исходного объекта соответствующей математической моделью и в дальней­шем ее изучении (экспериментированию с нею) на ЭВМ с помощью вычислительно-логических алгоритмов.

Творцы науки убеждены, что роль математики в част­ных науках будет возрастать по мере их развития. «Кроме того, — отмечает академик А. Б. Мигдал, — в будущем в математике возникнут новые структуры, которые откро­ют новые возможности формализовать не только есте­ственные науки, но в какой-то мере и искусство»¹. Са­мое важное, по его мнению, здесь в том, что математика позволяет сформулировать интуитивные идеи и гипотезы в форме, допускающей количественную проверку.

' Мигдал А. Б. Физика и философия // Вопросы философии. 1990. № 1. С. 10.

§ 6.Теоретизащияи диалектизация науки

Наука (особенно современная)развивается по пути син­теза абстрактно-формальной (математизация и компью­теризация) и конкретно-содержательной сторон позна­ния. Вторая из названных сторон выражается, в частно­сти, терминами «теоретизация» и «диалектизация».

Для науки XX в. характерно нарастание сложности и абстрактности знания, теоретические разделы некоторых научных дисциплин (например, квантовой механики, те­оретической физики и др.) достигли такого уровня, ког­да целый ряд их результатов не могут быть представлены наглядно. Все большее значение приобретают абстракт­ные, логико-математические и знаковые модели, в кото­рых определенные черты моделируемого объекта выра­жаются в весьма абстрактных формулах.

Говоря о том, что физика и другие естественные науки представляют собой «развивающуюся логическую систему мышления», А. Эйнштейн отмечал, что в ходе развития науки «ее логическая основа все больше и больше удаля­ется от данных опыта, и мысленный путь от основ к выте­кающим из них теоремам, коррелирующихся с чувствен­ными опытами, становится все более трудным и длинным»¹.

По мере развития науки роль ее теоретической компо­ненты возрастает, что не дает основания для умаления роли эмпирии, опыта. Процесс углубления теоретиза-ции науки «выглядит» всегда специфически на каждом ка­чественно-своеобразном этапе развития науки. Кроме того, этот процесс определяется предметом данной на­уки и особенно сильно выражен в математике, физике, химии и других естественных науках и дисциплинах, хотя все более характерным становится в социально-гумани­тарном познании (см. подробнее об этом ниже).

1 Эйнштейн А. Физика и реальность. С: 59.

«Тенденцию к абстрактности» Гейзенберг считал очень характерной для развития научного познания, отмечая, что в современной науке процесс абстрагирования, вне вся­кого сомнения, играет ведущую роль и наука в решающей мере обязана ему своими огромными успехами. В исто­рическом процессе развития науки можно ясно распоз­нать элементы, обусловливающие тенденцию к абстракт­ности: «Понять — означает найти связи, увидеть единич­ное как частный случай чего-либо общего. Но переход к общему есть всегда уже переход к абстрактному, точнее, переход на более высокий уровень абстрактности. Обоб­щая, мы объединяем множество разнородных вещей или процессов, рассматривая их с одной определенной точки зрения, стало быть, отвлекаясь — иными словами, абстра­гируясь от множества их особенностей, которые считаем несущественными»¹. Такой процесс происходит во всех науках, и переход на все более высокие уровни абстраги­рования усиливается и расширяется.

Диалектизация науки как ее важнейшая закономерность означает все более широкое внедрение во все сферы науч­ного познания идеи развития (а значит, и времени) При­чем именно во все науки, а не только в так называемые «исторические науки» — в геологию, биологию, астрофи­зику, историю и т. п. Как писал В. Паули, «сами будни физика выдвигают в физике (которая сотни лет считалась «неисторической» наукой. — В. К.) на передний план ас­пект развития, становления»². Процесс диалектизации (как и теоретизации) также конкретно-историчен и определя­ется предметом науки, особенностями данной ступени ее развития и другими факторами. В дальнейшем мы и этот процесс рассмотрим более обстоятельно, а здесь лишь от­метим следующее.

Можно без преувеличения сказать, что первые импуль­сы процесс диалектизации получил вместе с возникно-

1 Гейзенберг В. Шаги за горизонт. С. 260.

J Паули В. Физические очерки. С. 31.

вением самой науки — и прежде всего благодаря созда­нию Декартом, а позднее — Кантом космогонических гипотез. С их появлением Земля и вся Солнечная систе­ма предстали как нечто ставшее во времени, т. е. как нечто возникшее естественным путем и развивающееся. Процесс диалектизации получил новый мощный импульс благодаря работам английских ученых — геолога Ч. Лай-еля и биолога Ч. Дарвина, которые на большом факти­ческом материале доказали, что все в природе взаимо­связано и все в ней происходит в конечном счете диалек­тически, а не метафизически. Серьезное обоснование диалектические принципы развития, всеобщей связи, противоречия, детерминизма и др. получили благодаря открытию клетки и закона сохранения и превращения энергии (30—40-е гг. XIX в.), а впоследствии (с конца XIX — начала XX в.) — благодаря созданию квантовой механики и теории относительности, а в современный период развития науки — благодаря крупным успехам синергетики — теории самоорганизации целостных раз­вивающихся систем.

Процесса диалектизации современной науки нельзя не заметить или обойти его стороной. Дело в том, что, как не без основания замечает академик А. Б. Мигдал, «уче­ные всего мира, как правило, мыслят диалектически, не называя и не формулируя «законов диалектики», а руко­водствуясь здравым смыслом и научной интуицией»¹.

Сегодня многие мыслящие представители частных наук все более четко осознают, что «процесс диалектизации давно пошел» и продолжает расширяться и углубляться — хочется это кому-то или не хочется, нравится кому-то диалектика или нет. Особенно отрадно, что наиболее объективные и трезво мыслящие гуманитарии, для кото­рых непререкаемой догмой долгие годы был тезис о том,

1 Мигдал А. Б. Физика и философия // Вопросы философии. 1990. № 1. С. 31

что «единственно верной методологией обществознания является исторический материализм», свои дальнейшие успехи связывают с «освоением» и умелым последова­тельным применением диалектического метода (не отвер­гая, конечно, роль материалистического понимания ис­тории).

Так, например, И. А. Желенина, рассуждая о мето­дологическом потенциале диалектики в сфере историчес­кой науки, справедливо сетует на то, что в наши дни «это слово непросто произнести в научном сообществе. Однако диалектика методологически себя далеко не ис­черпала. Негативное отношение к ней было вызвано тем, что она была извращена...; диктат идеологии над теорией в рамках марксизма-ленинизма заставил диалектику иг­рать несвойственную ей роль»¹.

Поэтому необходимо как можно скорее и основатель­нее «вытравлять» именно извращения диалектики (а не ее саму), дальше творчески развивать диалектический метод, вернуть ту свойственную ему роль, которую он всегда играл в мировой философии, — роль мощного ме­тодологического орудия — «стоящего на стороне субъек­та средства» (Гегель), с помощью которого он познает и преобразует окружающую действительность, а «заодно» изменяется и сам.

Ускоренное развитие науки

Говоря о важной роли науки в жизни общества, Ф. Эн­гельс в середине XIX в. обратил внимание на то обстоя­тельство, что наука движется вперед пропорционально массе знаний, унаследованных ею от предшествующего поколения. Позднее он же, конкретизируя данное поло-

1 Желенина И. А. Методологический потенциал диалектики // Новая и новейшая история. 1996. № 6. С. 74. См. также: Кохановский В. П. Нужна ли диалектика современной науке?// Научная мысль Кавказа. 1998. № 2.

жение, подчеркнул, что со времени своего возникнове­ния (т. е. с XVI—XVII вв.) развитие наук усиливалось пропорционально квадрату расстояния (во времени) от своего исходного пункта.

На рассматриваемую закономерность развития науки обратил впоследствии внимание и В. И. Вернадский, который подчеркивал, что «ходу научной мысли свой­ственна определенная скорость движения, что она зако­номерно меняется во времени, причем наблюдается сме­на периодов ее замирания и периодов ее усиления. Та­кой именно период усиления творчества мы и наблюда­ем в наше время... Мы живем в периоде напряженного непрерывного созидания, темп которого все усилива­ется»¹.

Характерными чертами периода ускоренного, интен­сивного развития науки Вернадский считал: «чрезвычай­ную быстроту научного творчества»; открытие нетрону­тых ранее научной мыслью полей исследования; созида­тельный, а не разрушительный характер научной работы; единство созидания нового и сохранения ранее достиг­нутого; «освещение» старого новым пониманием; созда­ние нового на основе использования «переработанного до конца» старого.

Одна из важнейших причин «взрыва научного творче­ства» и ускорения развития науки состоит, с точки зре­ния Вернадского, в том, что в определенное время «скоп­ляются в одном или немногих поколениях, в одной или многих странах богато одаренные личности, те, умы ко­торых создают силу, меняющую биосферу... Необходимо совпадение обоих явлений: и нарождения богато одарен­ных людей, их сосредоточения в близких поколениях, и благоприятных их проявлению социально-политических и бытовых условий. Однако основным является нарож-

1 Вернадский В. И. О науке. Т. 1. С. 141—142,

2 Там же. С. 143-144.

дение талантливых людей и поколений»2. По существу именно этот факт вызывает возможность «взрыва науч­ного творчества» и обеспечивает прогресс науки.

Констатация экспотенциалъного закона развития науки (т. е. ускорения его темпов) и есть одна из общих зако­номерностей ее развития. Данная закономерность про­является в увеличении общего числа научных работни­ков, научных учреждений и организаций, публикаций, выполняемых научных работ и решаемых проблем, мате­риальных затрат на науки или (и) доходов от нее и т. п.

Ускоренное развитие науки есть следствие ускоренно­го развития производительных сил общества. Это приве­ло к непрерывному накоплению знаний, в результате чего их масса, находящаяся в распоряжении ученых последу­ющего поколения, значительно превышает массу знаний предшествующего поколения. По разным подсчетам (и в зависимости от области науки) сумма научных знаний удваивается в среднем каждые 5—7 лет (а иногда и в мень­шие сроки).

Одним из критериев ускорения темпов развития на­уки является сокращение сроков перехода от одной сту­пени научного познания к другой, от научного открытия к его практическому применению. Если в прошлом от­крытие и его применение отделялись десятками и даже сотнями лет, то теперь эти сроки исчисляются несколь­кими годами и даже месяцами.

В условиях бурного роста науки возникает ряд острых проблем. Одна из них — задача ориентировки в огром­ной массе научного материала, в колоссальном количе­стве научных, публикаций. В ряде случаев оказывается выгодным заново решить какую-либо проблему, чем найти те источники, где уже содержится ее решение. Однако в этом вопросе сегодня огромную помощь оказывают ЭВМ, «Интернет» и другие высокотехнологичные технические средства поиска и обработки научной информации. При этом происходит ее сжатие, уплотнение с отсечением об-

щеизвестного, несущественного, с ликвидацией дубли­рования.

Одностороннее толкование экспотенциального зако­на привело часть ученых к так называемой «теории пре­дела» развития науки. Согласно этой «теории», наука в ходе своей эволюции в определенное время достигнет сво­его насыщения и ее развитие резко замедлится или даже вовсе прекратится. Однако история науки и ее совре­менное состояние показывают, что когда возникают труд­ности, то наука сама и находит пути их преодоления.

Ускорению темпов развития науки способствовало и развитие средств сообщения, облегчавшее обмен идея­ми. Оно также связано с развитием производительных сил, с совершенствованием техники и технологии. В свою очередь ускорение развития науки обусловливает ускорение развития производительных сил. Именно из закона ускоренного развития науки как его следствие вытекает все увеличивающееся влияние науки на разви­тие общества, на все стороны жизни людей.