Ренессансная критическая экспериментально-теоретическая наука

Итак, картина мира, представляемая в любой исторический период, в любой культуре, всегда создается человеком в максимально завершенном виде. Это главная и часто неосознаваемая психологическая установка человека.

Эпоха средневековья с мировоззренческой точки зрения принципиально отличается от предшествующего периода античной культуры (Древняя Греция и Древний Рим) и последующего периода ренессансной культуры, в том числе тем, что в это время человек воспринимал мироздание прежде всего в связи с вопросом “Почему возник мир?”, а не “Как возник мир?”. В наше время все большее число мыслителей, в том числе естествоиспытателей, возвращаются к извечному и неустранимому вопросу “Почему возник мир?”. С этой точки зрения парадигма ренессансной науки также утрачивает свою силу и общезначимость (наряду с утратами идеалов объективности знания и знания как основы для построения счастливой жизни на земле).

До эпохи Ренессанса и Нового времени новое знание о мире скорее было нежелательным, чем ценным. Человек по своей природе и соответственно с природой науки (о чем было сказано выше) стремится к завершенной картине мира почти любой ценой. Только в этом случае он чувствует себя достаточно уверенно и спокойно.

В этом психологическом отношении для человека важна именно завершенность миропонимания. С другой стороны, чувство спокойствия может достигаться только при условии веры человека в истинность (объективность, достоверность) той или иной доступной ему картины мира. Такое обстоятельство обусловливает активный самообман человечества, когда каждый всеми силами хочет убедить всех остальных в истинности какой-либо картины мира.

Учитывая это обстоятельство, мы найдем объяснение консервативности человеческого миропонимания (любого: мифологического, религиозного, научного) не столько в связи с идеологическими факторами (например, в период средневековья с религиозной идеологией средневековья) и не столько в связи с парадигмами мышления (по Т.Куну), а в связи с естественной психологической потребностью человека жить в понимаемом им мире. В частности, поэтому для лучшей завершенности картины мира ученые часто были склонны, без достаточных на то оснований, считать объективными чисто гипотетические знания.

Другими словами, в земной жизни человек страшится неизвестности и неопределенности, поэтому он прикладывает все силы для создания завершенной картины мира. Завершенная картина мира — это, можно сказать, то, “чем жив человек” в неустойчивом земном мире.

Вышесказанное объясняет чрезвычайно странный феномен средневековой культуры, когда религиозные философы (т.е. практически все ученые люди того времени, за исключением, пожалуй, алхимиков) соединяли несо-единимое — догмы Священного Писания и учение Аристотеля, возведенное в догму. Нет необходимости в комментариях относительно того, как много несовместимого в учениях о мироздании в Библии и у Аристотеля. Важно также то, что мыслители средневековья занимались только толкованием Библии и учения Аристотеля, совершенно не претендуя на получение нового знания о мире. Особенно активно с аристотелевскими догмами боролся Галилей, как словом, так и экспериментально-практически.

Отсутствие нового знания в системе ценностей средневековой культуры — феномен совершенно непонятный современному технократическому человеку.

Несмотря на разнообразие картин мира, имевших место до эпохи Ренессанса: античная мифологическая, натурфилософская — первых философов, философские онтологии Платона, Аристотеля, библейское учение, — все они представлялись в практически завершенном виде. Установки на перманентное обновление какой-либо картины мира в длительный период истории человечества не существовало. Только в эпоху Ренессанса, а затем в Новое время, особенно начиная с работ Коперника и Галилея, установка на создание окончательной, законченной картины мира была развенчана.

Все это породило новую господствующую установку на исключительную ценность перманентного получения нового знания. “Картина мира” стала “научной картиной мира” и вместе с этим перманентно изменчивой, динамичной. В результате человек оказался в меняющемся, неустойчивом интеллектуально-духовном мире научного знания (в противоположность господствовавшим до этого абсолютно устойчивому религиозному и достаточно устой- чивому философскому знаниям).

Таким образом, в психологическом, экзистенциальном отношении перманентные изменения научной картины мира стали драматичны для человека: с одной стороны, он стал терять веру в возможность жизни в понимаемом им мире, с другой — веру (и ощущение) в близость его к Богу. Наука стала сулить познание мира в будущем, в котором, скорее всего, не будет жить человек настоящего. В науке явно обозначилась тенденция описывать преходящий мир, в котором нет ничего устойчивого, а следовательно, и нет никаких основ. Действительно, основы чего-либо могут быть только неизменными, абсолютными, вечными, то, что меняется: сегодня — одно, завтра — другое, послезавтра — третье, — близко к ничто в платоновском, я думаю верном, понимании. Конечно, речь идет о новой тенденции, при которой и поиск фундаментальных, незыблемых основ мироздания также привлекал человека по названным выше психологическим причинам. Механика Ньютона — яркий тому пример.

В любом случае новые принципы познания мира, т.е. ренессансная наука, явным образом утверждаются в XVII в., когда Галилей своими экспериментальными исследованиями природы и математическим описанием результатов этих исследований создал основу новой науки, которую иногда называют “ренессансной наукой” или просто “наукой”, поскольку человечество до сих пор верит в нее и проповедует ее в научно-образовательном пространстве. В этой науке к атрибутам свободного критического мышления философии античности добавились два новых атрибута: в эмпирической части — эксперимент; в теоретической — математические модели.

В результате можно назвать пять атрибутов ренессансной науки:

1) критицизм, переходящий часто в скептицизм и агностицизм;

2) индивидуализм;

3) абсолютизация ценности нового знания;

4) эксперимент в эмпирическом познании;

5) математические модели в теоретическом познании.

Кроме того, ренессансная наука отбросила две неразрешимые метафизические, по сути философские проблемы — есть ли мир вне нас и познаваем ли он, — и приняла однозначно два постулата — мир вне нас есть, и он познаваем.

Другими словами, естествознание — это скрытая метафизика, спрятанная в его основополагающих постулатах! Только таким образом естествознание вышло из философского метафизического тупика. В результате от традиционной философской гносеологии в новой науке осталась только проблема выбора оптимального метода, и поэтому методология науки стала приобретать дисциплинарную форму организации.

Особенности новой науки ограничили горизонты свободного философского критического мышления и тем самым определили ясную демаркацию научного и философского знания. Естествознание вышло из лона философии, сохранив критичность, но утратив полную свободу, которая связывалась жесткими рамками эксперимента, а в математизированных областях — математическим формализмом. Причем естествознание вместе с математикой с этого времени стало (и остается до сих пор) образцом науч- ного знания, т.е. оно стало классической наукой, и, когда мы говорим “классическая наука” или просто “наука” мы подразумеваем прежде всего естествознание, принципы которого были установлены в трудах Галилея.

Таким образом, в XVI—XVII вв. сформировалась парадигма новой науки, которую называют “ренессансной”. Новая наука действительно была ренессансной, как и другие области культуры того времени, поскольку от средневековой догматики ренессансная наука обрела стремление к новому знанию первых античных натурфилософов, начавших переосмысливать “догмы” мифологического описания картины мира.

В то же время, конечно, ренессансная наука перешла на новый уровень миропознания от непосредственного созерцания природы (как это было ранее на протяжении всей истории человечества) к ее исследованию в искусственных условиях: в “мире знаков” — теоретико-математических моделей и искусственно создаваемых ситуациях — экспериментах. Словом, от живого созерцания природы ученые перешли в изолированные от мира лаборатории “фаустовского типа”.

Следующей характерной чертой ренессансной науки, особенно ярко проявившейся в Новое время, стало развитие методологии научного познания — важнейшей формы самосознания науки. Наиболее известные мыслители, определившие становление методологии науки, — Р.Декарт и Ф.Бэкон. Другой характерной чертой Нового времени является господство механицизма и физического знания в построении общей научной картины мира. Эта особенность естествознания, сохранившаяся в различных проявлениях, наблюдается и поныне.

Глава 3. Вариант внутренней периодизации ренессансной науки: классическая, неклассическая и постнеклассическая науки

Выше были выделены четыре эпохальных периода в развитии человеческого миропонимания с древнейших времен до наших дней.

Здесь в качестве дополнительного (но не взаимоисключающего) материала приведем концепцию периодизации истории науки В.С.Степина и сотрудников, согласно которой выделяются три периода развития науки от эпохи Ренессанса и до наших дней: классическая, неклассическая и постнеклассическая науки.

Классическая наука

Понятие “классическая наука” относится к периоду от конца XVI в. до начала ХХ в. Основные разделы научного знания: физика, химия, биология, геология, астрономия — до начала ХХ в. ориентировались на идеал построения знания о природе, в котором влияние “человека-исследователя” с его познавательными инструментами либо отсутствовало, либо было пренебрежимо малым.

Конечно, в наибольшей степени это касается экспериментальных познавательных инструментов, хотя и теоретические методы также “человекоразмерны”, но этот сложный вопрос — предмет особого философско-методологического анализа.

Разделы физики, сформировавшиеся в период, называемый “классическая наука”: механика, электродинамика и термодинамика, а также релятивистские разделы механики и электродинамики, т.е. разделы, учитывающие основоположения теории относительности.

Неклассическая наука

Неклассическая наука явно проявилась с начала ХХ в., со времени становления квантовой механики. Именно в физике микромира “человек-исследователь” столкнулся с проблемой неустранимости влияния макроскопической познавательной системы (человек-исследователь с познавательным прибором) на исследуемый микрообъект.

Для большего понимания сути дела рассмотрим основные этапы становления квантовой механики и формирование концепции, известной в науке под названием “копенгагеновская интерпретация квантовой механики” и альтернативной концепции, известной как “ЭПР-аргумент”, или “ЭПР-эксперимент” (“Эйнштейна—Подольского—Розена-эксперимент”). В общем обе концепции относятся к проблеме устранимости или неустранимости “человека-исследователя” из теоретического знания квантовой механики. В иных формулировках эта проблема звучит как “проблема скрытых параметров”, или “проблема квантовой концепции целостности” (см., напр., [Тягло, 1991]).

Вот краткая история физики микромира:

1900 г. — М. Планк, изучая излучение абсолютно черного тела, вводит величину h, или постоянную Планка, характеризующую минимально возможные дискретные порции излучения или поглощения энергии (размерность h: единица энергии, умноженная на время).

1905 г. — А. Эйнштейн дает интерпретацию явления фотоэффекта, в которой эмиссия электронов с поверхности, облучаемой светом, связана с пороговой энергией фотонов света h.

1911 г. — Э.Резерфорд на основании результатов рассеяния альфа-частиц при облучении ими тонкой металлической фольги предлагает так называемую “планетарную модель атома”. Эта модель находится в полном противоречии с классической электродинамикой (движущийся по круговой орбите электрон должен непрерывно излучать энергию в виде электромагнитных волн и, вследствие этого, “упасть” на положительно заряженное ядро атома).

1913 г. — Н.Бор предлагает квантовую интерпретацию планетарной модели, согласно которой электроны в атоме движутся по дискретным орбитам с определенной энергией. Минимальная энергия перехода между орбитами определяется постоянной Планка h.

1922 г. — А.Комптон рассмотрел эффект рассеяния света свободными электронами, в которых они вели себя как дискретные частицы.

1924 г. — Луи де Бройль, наоборот, рассмотрел эффект рассеяния микрочастиц, в котором частицы вели себя как материальные тела волновой природы (интерференция). На основании этого было введено понятие “волны де Бройля”, согласно которому длина волны материального тела выражается соотношением h/p.

Таким образом, в квантовой механике сформировалась концепция “корпускулярно-волнового дуализма”.

1925 г. — В.Гейзенберг сформулировал матричную квантовую механику, которая оказалась в принципе эквивалентной волновой механике Шредингера.

1926 г. — Э.Шредингер предложил так называемое “волновое уравнение квантовой механики (уравнение Шредингера)”, которое имеет такое же значение в квантовой механике, как и уравнения Ньютона в классической механике или уравнения Максвелла в классической электро- динамике. Основной смысл функции волнового уравнения Шредингера: квадрат ее модуля равен вероятности нахождения частицы (системы) в определенном квантовом состоянии, в определенное время, в определенном месте времени t, с координатами x, y, z.

Что касается новых концепций науки, сформировавшихся в связи с введением волновых уравнений для описания природы, то это становится понятным из следующего краткого замечания: “Квантовая механика порождает новый образ мышления, поскольку вводит понятие операторов. Физические величины — энергия, координаты и т.д. — заменяются в квантовой механике (по отношению к классической механике. — В.К.) операторами, а численные значения этих величин мы находим, решая задачу на собственные значения” [Пригожин, 1994, с.15].

1927 г. — формулировка В. Гейзенбергом так называемого “соотношения неопределенностей”, или “неопределенностей принципа”.

Для координаты и импульса частицы среднеквадратичные соотношения этих величин импульса и координаты таковы, что их произведение всегда больше постоянной Планка, деленной на два; для энергии и времени — больше постоянной Планка.

Надо сказать, что вероятностное представление о природе микромира дает возможность объяснить появление в природе “спонтанно нового”, т.е. можно уйти от жесткого детерминизма классической механики. В то же время следует учитывать, что “слепой” вероятностный характер поведения природных тел не может объяснить целесообразности — необходимого возникновения из простого сложного (в том числе и в сфере мысли, например, возникновения все более сложного и совершенного знания). Последняя проблема тесно связана с философской проблемой становления. По этому поводу И.Пригожин и И.Стенгерс пишут: “Становление, неиссякаемый поток воспринимаемых нами явлений, относится к сфере чистого мнения (по мнению Платона. — В.К.). Однако Платон сознавал парадоксальный характер такой позиции, поскольку она принижала жизнь и мысль, представлявшиеся как неотделимые процессы становления. В “Софисте” Платон приходит к заключению, что нам необходимы и бытие, и становление.

С той же трудностью столкнулись и атомисты. Чтобы допустить возникновение нового, Лукрецию пришлось ввести “клинамен” (гр. — буквально “отклонение”. — В.К.), возмущающий детерминистическое падение атомов в пустоте.

Обращение к клинамену часто подвергалось критике как введение чужеродного произвольного элемента в схему атомистического описания. Но через два тысячелетия мы встречаем аналогичное утверждение в работе Эйнштейна, посвященной самопроизвольному испусканию света возбужденным атомом (речь идет о работе 1916 г. “Испускание и поглощение света излучения по квантовой теории”. — В.К.), где говорится, что “время и направление элементарных процессов определены случайным образом” [Пригожин, 1994, с.7].

К этому следует привести замечание Ф.Капры из его работы “Дао физики”: “Квантовая теория обнаружила, что частицы — это не изолированные группы вещества, а вероятностные модели — переплетения в неразрывной космической сети. Теория относительности вдохнула жизнь в эти абстрактные паттерны, пролив свет на их динамическую сущность. Она показала, что материя не может существовать вне движения и становления. Частицы субатомного мира активны не только потому, что они очень быстро дви-жутся; они являются процессами сами по себе!” [Капра, 1994, с.180].

Соотношение неопределенностей стало краеугольным камнем споров относительно интерпретации системы теоретических и экспериментальных знаний физики микромира, или квантовой механики.

Альтернативные точки зрения, дискуссии о справедливости которых продолжаются по сей день, выразились в альтернативных позициях “копенгагеновской интерпретации квантовой механики” (Н.Бор и др.) и “Эйнштейна—Подольского—Розена-аргумента” (“ЭПР-аргумента”), проблемах “статистической интерпретации квантовой механики”.

Анализ этой проблемы, касающейся квантовой проблемы целостности, скрытых параметров и вообще специфики познания человеком (макроскопической системой) микрочастиц (микроскопической системы), можно найти в [Тягло, 1991].

Существенное отличие классической картины мира от неклассической (здесь главным образом имеется в виду физика) заключается в том, что в классической науке картина мира детерминистская и динамическая, в частности, описание движения частиц дается в терминах траекторий, в то время как в неклассической (квантовой) физике картина мира статистическая, и вместо траекторий вводится концепция волновой функции (см. об этом, напр., [Пригожин, 1994, с.159]).

Существенное отличие классического типа рациональности от неклассического состоит в том, что в классическом типе идеалом было устранение познающего субъекта и его исследовательских инструментов из законченного научного знания, в то время как в неклассическом типе рациональности познающий субъект и его исследовательский инструментарий неотделимы от познаваемого объекта.