Историческая эволюция науки.Наука аристотелевского и галилеевского типа.

Философия науки изучает природу современного научного знания. Современной называется новоевропейская наука, возникшая в результате научной революции XVI - XVII вв. и связанная с именами таких великих ученых и философов, как Галилей и Кеплер, Бэкон и Декарт, Гюйгенс и Ньютон. Кратко рассмотрим основные черты этой науки и ее отличие от предшествующего научного знания.

В европейской культуре собственно научное знание появилось около двух с половиной тысячелетий назад. Первые античные мыслители, создававшие учения о природе - Фалес, Пифагор, Анаксимандр и другие, многое почерпнули из мудрости Древнего Египта и Востока. Однако те учения, которые они разрабатывали, отличались принципиальной новизной. Во-первых, от разрозненных наблюдений и рецептов они перешли к построению логически связанных и согласованных систем знания - теорий. Во-вторых, эти теории не были узкопрактическими. Основным мотивом первых ученых было далекое от практических нужд стремление понять исходные начала и принципы мироздания. Само древнегреческое слово "теория" означает "созерцание". Согласно Аристотелю, "теория" - это такое знание, которое ищут ради него самого, а не для каких-то утилитарных целей. В-третьих, теоретическое знание в Древней Греции разрабатывали и хранили не жрецы, а светские люди, поэтому они не придавали ему сакральных черт и обучали всех желающих и способных к науке людей.

Аристотеля без особых натяжек можно считать и первым философом науки. Он создал формальную логику - инструмент ("органон") рационального научного рассуждения; проанализировал и классифицировал различные виды знания: разграничил философию (метафизику), математику, науки о природе и теоретическое знание о человеке, отличил от всего этого практическое знание - мастерство и техническое знание, практический здравый смысл.У Аристотеля можно найти представление о том, как нужно правильно строить научное исследование и излагать его результаты. Работа ученого, по его мнению, должна содержать четыре основные этапа:

• изложение истории изучаемого вопроса, сопровождаемое критикой предложенных предшественниками точек зрения и решений;

• на основе этого - четкая постановка проблемы, которую нужно решить;

• выдвижение собственного решения - гипотезы;

• обоснование этого решения с помощью логических аргументов и обращения к данным наблюдений, демонстрация преимуществ предложенной точки зрения перед предшествующими.

Аристотель, наконец, дал ясное учение о том, как должно выглядеть полное и четкое научное объяснение явления или события. Согласно его философии, каждое явление обусловлено четырьмя причинами: формальной (связанной с сущностью явления, его структурой или понятием), материальной (обусловленной субстратом, веществом, в котором воплощается эта форма или структура), движущей (конкретной побудительной причиной), целевой (связанной с тем, "ради чего", "зачем" происходит явление). Если удается установить и объяснить все эти причины, то задача науки оказывается полностью выполненной, явление считается познанным и объясненным.Например, нам нужно объяснить, почему хамелеон меняет цвет кожи, когда переползает с освещенного зеленого листа на темно-бурую ветку. Формальной причиной здесь является суть хамелеона как живого существа, способного менять цвет кожи в зависимости от освещения и цвета фона. Материальная причина - особая субстанция, вещество в его коже, которое изменяет ее цвет. Действующей причиной будет факт переползания из светлого места в темное. Целевая причина изменения цвета кожи - стремление хамелеона сделаться незаметным для потенциальных врагов.

Величие античной учености и ныне вызывает восхищение. Однако нужно видеть и ограниченность "аристотелевской" науки. Прежде всего она описывала мир как замкнутый и относительно небольшой по размерам Космос, в центре которого находится Земля. Математика считалась наукой об идеальных формах, применительно к природе область ее применений ограничивалась расчетами движения небесных тел в "надлунном мире", поскольку он понимался как мир идеальных движений и сфер. В "подлунном мире", в познании земных явлений, по Аристотелю, возможны только нематематические, качественные теории. Очень важно также то, что античным ученым была чужда идея точного контролируемого эксперимента: их учения опирались на опыт, на эмпирию, но это было обычное наблюдение вещей и событий в их естественной среде с помощью обычных человеческих органов чувств. Вероятно, Аристотель сильно удивился бы, если бы попал в современную научную лабораторию со сложным экспериментальным оборудованием и узнал, что в таком отгороженном от света и мира помещении люди изучают "природу".

Аристотелевское понимание науки и многие его конкретные теории пользовались непререкаемым авторитетом многие столетия. Только с эпохи Возрождения появились попытки разработать новую картину мира и новый "органон" научного познания. Но решающий удар по аристотелизму нанес Галилей: он не только всесторонне обосновал учение Коперника, но и создал новое понимание природы науки, разработал и применил метод точного экспериментального исследования, которого не знали ни античные, ни средневековые ученые.

Галилео Галилей (1564 - 1642) - знаменитый итальянский ученый, родился в Пизе в знатной, но обедневшей семье. Учился в университете своего родного города, сначала изучал медицину, но потом посвятил себя физике и математике. В 1592 г. Галилей был приглашен на должность профессора математики в университет Падуи, где он преподавал до 1610 г. Именно в это время Галилей произвел свои знаменитые телескопические наблюдения пятен на Солнце, поверхности Луны и спутников Юпитера. Эти наблюдения не укладывались в аристотелевскую картину мира, которую в то время поддерживала церковь. Затем Галилей стал придворным математиком у князя Тоскании. Здесь он однажды прочитал перед монахами лекцию, смысл которой состоял в демонстрации того, как можно согласовать предложенную Коперником картину Вселенной со Священным писанием. После этого он много дебатировал на эти темы с церковными служителями. В 1623 г. симпатизировавший взглядам Галилея кардинал Барберини был избран Римским Папой. Это позволило Галилею достаточно свободно заниматься сравнением коперниканского и птолемеевского учений, результатом чего стали "Диалоги о двух главнейших системах мира" (1632). Хотя в предисловии к этой знаменитой книге ученый отмечал, что соперничающие системы являются не более чем математическими гипотезами, его аргументация в пользу теории Коперника произвела очень сильное впечатление на ученый мир. Причем книга была написана не на ученой латыни, а на живом итальянском языке, что значительно расширило круг ее читателей. Церковь в лице инквизиции заставила Галилея отречься от своих взглядов. Но, и отправленный под надзор во Флоренцию, ученый продолжал работать, он подверг критике основные постулаты аристотелевской физики, выбив еще одну основу из-под геоцентрической картины мира.

В отличие от Аристотеля Галилей был убежден, что подлинным языком, на котором могут быть выражены законы природы, является язык математики. Он заявлял: "Философия написана в величайшей книге, которая всегда открыта перед нашими глазами (я разумею Вселенную), но ее нельзя понять, не научившись сначала понимать ее язык и не изучив буквы, которыми она написана. А написана она на математическом языке, и ее буквы это - треугольники, дуги и другие геометрические фигуры, без каковых невозможно понять по-человечески ее слова; без них тщетное кружение в темном лабиринте».

Но как можно выразить бесконечно разнообразный и изменчивый мир природных явлений абстрактным и неизменным математическим языком? Чтобы это стало возможным, доказывал Галилей, нужно ограничить предмет естествознания только объективными, "первичными" качествами вещей, такими, как форма тел, их величина, масса, положение в пространстве и характеристики их движения. "Вторичные качества" - цвет, вкус, запах, звук - не являются объективными свойствами вещей. Они - результат воздействия реальных тел и процессов на органы чувств, и в том виде, в каком они переживаются, существуют только в сознании воспринимающего их субъекта.

Вместе с тем Галилей обнаружил, что характеристики некоторых вторичных качеств соответствуют определенным, точно фиксируемым изменениям в первичных качествах. Например, высота звука, испускаемого струной, определяется ее длиной, толщиной и натяжением. Субъективное ощущение теплоты можно соотнести с изменением уровня жидкости в трубке термометра. Таким образом, ряд вторичных качеств можно свести к измеряемым геометрическим и механическим величинам.

С помощью такого методологического шага Галилею удалось осуществить "математизацию природы". Объяснению явлений, исходящему из "сущностей", "качеств" вещей (характерному для аристотелевской науки), было противопоставлено убеждение в том, что все качественные различия происходят из количественных различий в форме, движении, массе частиц вещества. Именно эти количественные характеристики могут быть выражены в точных математических закономерностях. В рамках такого метода Галилею уже не требовалось прибегать к объяснению явлений через аристотелевские "целевые причины". Этому он противопоставил идею "естественного закона" - бесконечной механической причинной цепи, пронизывающей весь мир.

Начатое Галилеем преобразование познания продолжили Декарт, Ньютон и другие "отцы" новоевропейской науки. Благодаря их усилиям сложилась новая форма познания природы - математизированное естествознание, опирающееся на точный эксперимент. В отличие от созерцательной установки античного теоретизирования, соотносимого с наблюдениями явлений в их естественном течении, новоевропейская наука использует "активные", конструктивно-математические приемы построения теорий и опирается на методы точного измерения и экспериментального исследования явлений при строго контролируемых - лабораторных, "искусственных" - условиях.

Несмотря на большие изменения, которые произошли в науке со времен Галилея и Ньютона до наших дней, она сохранила и упрочила это свое методологическое ядро. Современная наука продолжает оставаться наукой новоевропейского, "галилеевского" типа. И именно она является основным предметом анализа философии науки.