Традиции и новации, революции в науке. Научные парадигмы и их смена, проблема соизмеримости парадигм

Особый интерес в этом отношении представляет модель роста научного знания Т. Куна. Разделив существование науки на два периода – нормальный (парадигмальный) и экстраординарный или революционный, он, как известно, указал на ряд существенных характеристик этих периодов. В рамках периода нормальной науки ученый работает в жестких рамках парадигмы, понимаемой как совокупность методов, знаний, образцов решения конкретных задач, ценностей, разделяемых всем научным сообществом. Другими словами, парадигма в данном случае тождественна понятию «традиция». Именно она помогает ученому систематизировать и объяснить факты, совершенствовать способы решения возникающих проблем и задач, открывать новые факты на основе предсказаний господствующей теории. Период парадигмальной (нормальной) науки «не ставит себе цели создания новой теории…». Тогда как объяснить их появление? Кун дает ответ на этот естественно возникающий вопрос, объясняя, что ученый, действуя по правилам господствующей парадигмы, случайно и побочным образом наталкивается на необъяснимые с ее точки зрения явления и факты, что и приводит в конечном итоге к необходимости изменения правил научного объяснения и исследованию. Получается, согласно логике Куна, что парадигма (или традиция) хотя и не имеет цели создания новых теорий, тем не менее способствует их появлению. Однако теория науки изобилует примерами как раз обратного действия – когда парадигма, задавая определенный «угол» зрения, сужает, если так можно выразиться, зрение ученого и все, что находится за ее пределами, просто не воспринимается или если и воспринимается, то «подгоняется» под существующую традиционную точку зрения, что нередко приводит к заблуждениям.

Обозначенная проблема поставила перед философами науки задачу – выяснить механизмы соотношения традиций и новаций в науке. В результате осмысления этой проблемы возникли две важные идеи: многообразия научных традиций и структуры новаций, их взаимодействия на основе преемственности.

Большая заслуга в этом вопросе принадлежит отечественным философам науки. Так, в работах В.С. Степина и М.А. Розова говорится о многообразии традиций и их взаимодействии. Традиции различаются, прежде всего, по способу их существования – они либо выражены в текстах, монографиях, учебниках, либо не имеют четко выраженного вербальными средствами (средствами языка) существования. Эту идею высказал в одной из своих наиболее известных работ «Неявное знание» Майкл Полани[53]. Отталкиваясь от этих идей М. Полани и развивая концепцию научных революций Т. Куна, М.А. Розов выдвигает концепцию социальных эстафет, где под эстафетой понимается передача какой-либо деятельности или формы поведения от человека к человеку, от поколения к поколению путем воспроизводства определенных образцов. Применительно к философии науки эта концепция выступает как множество взаимодействующих друг с другом «программ», частично вербализованных, но в основном заданных на уровне образцов, передающихся от одного поколения ученых к другому. Он выделяет два типа таких образцов: а) образцы-действия и б) образцы-продукты. Образцы действия позволяют продемонстрировать как совершаются те или иные научные операции. А вот как они замысливаются, как появляются аксиомы, догадки, «красивые» эксперименты – т.е. все то, что составляет момент творчества, передать невозможно. Таким образом, получается, что парадигма, или научная традиция, не является жесткой системой, она открыта, включает в себя как явное, так и неявное знание, которое ученый черпает не только из науки, но и из других сфер жизнедеятельности, его личных интересов, пристрастий, обусловленных влиянием той культуры, в которой он живет и творит. Таким образом, можно говорить о многообразии традиций – научных вообще, традиций, принятых в конкретной науке, и традиций, обусловленных культурой, и все они взаимодействуют, т.е. испытывают на себе их влияние.

Как же возникают новации[54]? Обратимся к концепции М.А. Розова, который, прежде всего, уточняет, что такое «новация». Новация как новое знание по своей структуре включает в себя незнание и неведение. «Незнание» - это такой момент в процессе познания, когда ученый знает, чего он не знает, и продумывает ряд целенаправленных действий, используя уже имеющиеся знания о тех или иных процессах или явлениях. Полученное новое в данном случае выступает как расширение знания о чем-то уже известном.

Неведение – это «незнание о том, чего не знаешь». В науке часто случается так, что открываются какие-то феномены, которые невозможно объяснить с помощью имеющихся знаний, процедур познавательного процесса. К примеру, открытие «черных дыр» астрофизиками позволяло говорить об этом феномене в терминах «мы не знаем, как объяснить данный феномен, что из известного относится к данному феномену». Неведение исключает целенаправленный, организованный поиск, применение существующих методов, построение исследовательской программы – оно находится за пределами возможностей познавательной деятельности ученого в данной традиции. Как же преодолевается эта проблема, если новые открытия в науке все-таки становятся достоянием знания?

М.А. Розов указывает на следующие пути ее преодоления:

Путь (или концепция) пришельца. В какую-то науку приходит ученый из другой области, не связанный ее традициями и способный решать проблемы с помощью методов и традиций «своей» (из которой он пришел) области науки. Таким образом, он работает в традиции, но применяет ее к другой области, производя «монтаж» методов разных областей науки. Не секрет, что многие новейшие открытия в области естествознания становились новыми научными открытиями именно на стыке, к примеру, физики и астрономии, химии и биологии...

Путь (или концепция) побочных результатов. Часто ученые, работающие в одной области, случайно наталкиваются на такие результаты, которые ими не планировались и представляют собой необычное явление для той традиции, в рамках которой они работают. Эта необычность требует объяснения, и тогда ученые обращаются за помощью к традиции или даже традициям других сложившихся в познании традиций.

Третий путь (или концепция) – «движение с пересадками». Зачастую побочные результаты, полученные в рамках одной традиции, являются для нее неперспективными, бесполезными, но они могут оказаться важными для традиции другой области знаний. Этот прием М.А. Розов называет «движением с пересадкой» одних традиций на другие, в результате чего возникает новое знание.

Все вышеизложенное позволяет сделать следующие выводы: новации в науке возможны лишь в рамках традиций (что подтверждает идею Т. Куна), однако существует многообразие традиций, что позволяет говорить о междисциплинарности (взаимодействии традиций) как важнейшем условии получения нового знания.

Как отмечалось выше, перестройка исследовательских стратегий в конечном, итоге влечет за собой кардинальные, революционные изменения, в ходе которых происходит либо изменение картины мира (при этом идеалы и нормы научного исследования остаются неизменными), либо одновременно с изменением картины мира меняются не только идеалы и нормы науки, но и ее философские основания.

Научные революции по результатам и степени их влияния на развитие науки разделяются на глобальные научные революции и на «микрореволюции» в отдельных науках; последние приводят к созданию новых теорий только в той или иной области науки и меняют представления об определенном, сравнительно узком, круге явлений, не оказывая существенного влияния на научную картину мира и философские основания науки в целом.

Глобальные научные революции приводят к формированию совершенно нового видения мира и влекут за собой новые способы и методы познания. Глобальная научная революция может первоначально происходить в одной из фундаментальных наук (или даже формировать эту науку), превращая ее в лидера науки. Кроме того, следует учитывать и тот факт, что научные революции – событие не кратковременное, поскольку коренные изменения требуют определенного времени.

Первая научная революция произошла в эпоху, которую можно назвать переломной – XV-XVI вв. – время перехода от Средневековья к Новому времени, которое впоследствии получило название эпохи Возрождения. Этот период ознаменован появлением гелиоцентрического учения польского астронома Николая Коперника (1473-1543)[55]. Его учение перевернуло предшествующую картину мира, опирающуюся на геоцентрическую систему Птолемея – Аристотеля. «Солнце, как бы восседая на царском престоле, управляет вращающимся около него семейством светил». Коперник указал не только на тот факт, что Земля – одна из планет, движущихся вокруг Солнца по круговым орбитам и в то же время вращающаяся вокруг своей оси, но и на важную идею о движении как естественном свойстве небесных и земных объектов, подчиненном общим закономерностям единой механики. Эта идея опровергала представление Аристотеля о неподвижном «перводвигателе», якобы приводящем в движение Вселенную. В свою очередь, это открытие обнаружило несостоятельность принципа познания, опирающегося на непосредственное наблюдение и доверие к показаниям чувственных данных (визуально мы видим, что Солнце «ходит» вокруг Земли), и указывало на плодотворность критического отношения к показаниям органов чувств.

Таким образом, учение Коперника явилось революцией в науке, поскольку его открытие подорвало основу религиозной картины мира, исходящей из признания центрального положения Земли, а следовательно, и о месте человека в мироздании как его центре и конечной цели. Кроме того, религиозное учение о природе противопоставляло земную, тленную материю – небесной, вечной, неизменной.

Тем не менее, Коперник не мог не следовать и определенным традиционным взглядам на Вселенную. Так, он полагал, что Вселенная конечна, она где-то завершается твердой сферой, к которой каким-то образом прикреплены звезды.

Прошло почти сто лет, прежде чем другой великий мыслитель этого, столь плодотворного на смелые идеи и открытия, периода сумел «перегнать» Коперника. Джордано Бруно (1548-1600) в работе «О бесконечности Вселенной и мирах» изложил тезис о бесконечности Вселенной и о множестве миров, которые, возможно, обитаемы. Эта научная работа также является вкладом в первую научную революцию, сопровождающуюся разрушением предшествующей картины мира.

Вторая научная революция, начавшаяся в XVII веке, растянулась почти на два столетия. Она была подготовлена идеями первой научной революции – в частности, поставленная проблема движения становится ведущей для ученых этого периода. Галилео Галилей (1564-1642) разрушил общепризнанный в науке того времени принцип, согласно которому тело движется только при наличии и воздействии на него внешнего воздействия, а если оно прекращается, то тело останавливается (принцип Аристотеля, вполне согласующийся с нашим повседневным опытом). Галилей сформулировал совершенно иной принцип: тело либо находится в состоянии покоя, либо движется, не изменяя направления и скорости движения, если на него не производится какого-либо внешнего воздействия (принцип инерции). И опять мы видим, как происходит изменение к самому принципу исследовательской деятельности – не доверять показаниям непосредственных наблюдений.

Такие открытия, как обнаружение весомости воздуха, закон колебания маятника и ряд других, явились результатом нового метода исследования – эксперимента (см. об этом лекцию № 3). Заслуга Галилея заключается в том, что он ясно указал, что вера в авторитеты (в частности, Аристотеля, отцов церкви) тормозит развитие науки, что истина открывается путем изучения природы при помощи наблюдения, эксперимента и разума, а не изучения и сравнения текстов античных мыслителей (или Библии).

Вторая научная революция завершилась научными открытиями Исаака Ньютона (1643-1727). Главная заслуга его научной деятельности заключается в том, что он завершил начатую Галилеем работу по созданию классической механики. Ньютон считается основателем и создателем механистической картины мира, заменившей Аристотеле-Птолемеевскую. Ньютон первый открыл универсальный закон – закон всемирного тяготения, которому подчинялось все – малое и большое, земное и небесное. Его картина мира поражала простотой и ясностью: в ней отсекалось все лишнее – размеры небесных тел, их внутреннее строение, происходящие в них бурные процессы, оставались массы и расстояния между их центрами, связанные формулами.

Ньютон не только завершил процесс изменения научной картины мира, начавшийся с Коперника, не только утвердил новые принципы научного исследования – наблюдение, эксперимент и разум – он сумел создать новую исследовательскую программу. В работе «Математические начала натуральной философии» он излагает свою исследовательскую программу, которую называет «экспериментальная философия», где указывается на решающее значение опыта, эксперимента в изучении природы.

Открытия в физике, астрономии, механике дали мощный толчок развитию химии, геологии, биологии.

Механистическая картина мира, однако, оставалась, выражаясь языком Куна, парадигмой вплоть до конца XIX в. В этот период происходит ряд открытий, подготовивших в дальнейшем удар по механистической картине мира. Идея развития знаменует третью научную революцию в естествознании (XIX-XX вв.). Эта идея начала пробивать себе дорогу сначала в геологии, затем – в биологии и завершилась она эволюционизмом. Затем учеными был провозглашен принцип всеобщей связи процессов и явлений, наличествующих в природе. Подтверждением ему становятся открытия: клеточная теория строения организмов, закон превращения одной формы энергии в другую, доказывающий идею единства, взаимосвязанности материального мира, – одним словом, происходит диалектизация естествознания, которая и составляет суть третьей научной революции. Одновременно происходил процесс очищения естествознания от натурфилософии. В конечном итоге, третья научная революция разрушила механистическую картину мира, опирающуюся на старую метафизику, открыв дорогу новому пониманию физической реальности.

Четвертая научная революция началась с целого каскада научных открытий (о них говорилось в лекции № 3) конца XIX-XX вв. Ее результатом являются разрушение классической науки, ее оснований, идеалов и принципов и установление неклассического этапа, характеризующегося квантово-релятивистскими представлениями о физической реальности.

Таким образом, первая научная революция сопровождалась изменениями картины мира; вторая, хотя и сопровождалась окончательным становлением классического естествознания, способствовала пересмотру идеалов и норм научного познания; третья и четвертая привели к пересмотру всех указанных компонентов основания классической науки.