Философия и методология науки

Концепция монофакторного эксперимента заменилась полифакторной: отказ от изоляции предмета от окружающе­го воздействия якобы для «чистоты рассмотрения», призна­ние зависимости определенности свойств предмета от дина­мичности и комплексности его функционирования в позна­вательной ситуации, динамизация представлений о сущности объекта - переход от исследования равновесных структурных организаций к анализу неравновесных, нестационарных структур, ведущих себя как открытые системы. Это ориенти­рует исследователя на изучение объекта как средоточия ком­плексных обратных связей, возникающих как результирую­щая действий различных агентов и контрагентов.

На основе достижений физики развивается химия, особен­но в области строения вещества. Развитие квантовой механи­ки позволило установить природу химической связи, под пос­ледней понимается взаимодействие атомов, обусловливающее их соединение в молекулы и кристаллы. Создаются такие хи­мические дисциплины, как физикохимия, стереохимия, хи­мия комплексных соединений, начинается разработка мето­дов органического синтеза.

В области биологии русским физиологом растений и микробиологом Д. И. Ивановским (1864-1920) был открыт вирус и положено начало вирусологии. Получает дальнейшее развитие генетика, в основе которой лежат законы Менделя и хромосомная теория наследственности американского биолога Т. Ханта (1866-1945). Хромосомы - структурные элементы ядра клетки, содержащие дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), которая является носителем наслед­ственной информации организма. При делении ДНК точно воспроизводится, обеспечивая передачу наследственных признаков от поколения к поколению. Американский био­химик Дж. Уотсон (р. 1928) и английский биофизик Ф. Крик (р. 1916) в 1953 г. создали модель структуры ДНК, что положи­ло начало молекулярной генетике. Датским биологом В. Йогансоном (1857-1927) было введено понятие «ген» - единица наследственного материала, отвечающая за передачу не­которого наследуемого признака.

Важнейшим событием развития генетики было открытие мутаций - внезапно возникающих изменений в наследственной системе организмов. Хотя явление мутаций было известно уже давно: в 1925 г. отечественный микробиолог Г.А. Натсон (1867-1940) установил действие радиоизлучения на наследственную изменчивость у грибов, в 1927 г. американский генетик Г Д. Меллер (1890-1967) обнаружил мутагенное действие рентгеновских лучей на дрозофил. Систематическое изучение мутаций было предпринято голландским ученым Хугоде Фризом (1842-1935), установившим, что индуцированные мутации могут возникать в результате радиоактивного облучения организмов или под воз­действием некоторых химических веществ.

В результате развития генетики в этот период было выяс­нено, что изменчивость растительного или животного орга­низма может быть достигнуто двумя способами: либо непос­редственным воздействием внешней среды без изменения на­следственного аппарата организма, либо стимулированием мутаций, приводящих к изменениям наследственного аппара­та (генов, хромосом).

Не менее значительные достижения были отмечены в об­ласти астрономии. Напомним, что под Вселенной (Метага­лактикой) понимается доступная наблюдению и исследова­нию часть мира. Здесь существуют большие скопления (100- 200 млрд.) звезд - галактики, в одну из которых - Млечный Путь - входит Солнечная система. Наша Галактика состоит из 150 млрд. звезд (светящихся плазменных шаров), среди ко­торых Солнце, галактические туманности, космические лучи, магнитные поля, излучения. Солнечная система находится да­леко от ядра Галактики, на ее периферии, на расстоянии око­ло 30 световых лет. Возраст Солнечной системы около 5 млрд. лет. На основании «эффекта Доплера» (австрийский физик и астроном) было установлено, что Вселенная расширяется с очень высокой скоростью.

В 1922 г. математик и геофизик А. А. Фрид­ман (1888-1925) нашел решение уравнений общей теории от­носительности для замкнутой нестационарной расширяю­щейся Вселенной, ставшее математическим фундаментом большинства современных космогонических теорий.

Астрономы и астрофизики пришли к выводу, что Вселен­ная находится в состоянии непрерывной эволюции. Звезды, которые образуются из газово-пылевой межзвездной среды, в основном из водорода и гелия, под действием сил гравитации различаются по «возрасту». Причем образование новых звезд происходит и сейчас.

Сжимаясь под действием гравитационных сил, звезда на­гревается, внутри нее растет давление. При достижении опре­деленной критической температуры начинается термоядерная реакция, сопровождающаяся выделением огромного количе­ства тепла. На следующей стадии под действием гравитаци­онных сил наступает момент равновесия. В этом состоянии звезда может существовать довольно долго. Так, например, Солнце будет находиться в этом состоянии 13 млрд лет, око­ло 5 из них уже прошло. Но потом наступает момент, когда во­дород, находящийся в центре звезды, где происходит термо­ядерная реакция, будет израсходован. Температура внутри звезды будет уменьшаться, будет снижаться давление и иссяк­нут возможности сопротивляться гравитации. Ядро звезды, состоящее теперь уже только из гелия, начинает сжиматься, образуя плотную, горячую область. Теперь термоядерная ре­акция будет протекать на периферии звезды, где еще сохра­нился водород. В это время размер звезды и ее светимость уве­личиваются. В результате она превращается в красного гиган­та. Температура гелиевого ядра возрастает, и начинается новая ядерная реакция превращения гелия в углерод.

В зависимости массы звезды от массы Солнца после всего этого цикла она превращается либо в белого карлика - за­ключительный этап эволюции звезд, либо наступает гравита­ционный коллапс - вспышка сверхновой звезды, либо образуется черная дыра - сфера, из которой не могут выйти ни частицы, ни какое-либо излучение ввиду того, что очень ве­лико поле тяготения внутри нее.

В 1963 г. открыты квазары - астрономические тела, нахо­дящиеся вне пределов Галактики. В 1965 г. американские ас­трономы А. Пензиас (р. 1933) и Р. Вильсон (р. 1936) обнару­жили фоновое радиоизлучение. Как метко назвал его извест­ный астроном и астрофизик И. С. Шкловский (1916-1985) - реликтовое излучение, не возникающее во Вселенной в насто­ящее время. Расширение Вселенной и реликтовое излучение являются вполне убедительными доводами в пользу стандарт­ной модели происхождения Вселенной, или теории «большо­го взрыва». В 1967 г. были открыты пульсары - космические тела, являющиеся источниками радиоизлучения. В 1903 г. ученным в работе «Исследование мировых пространств реактивные приборами» заложены начала теории космических полетов. В ней сформулированы основные принципы баллистики ракет, предложена схема жидкостного реактивного двигателя, а также принцип конструирования ракет - идеи, которые несколько позднее были востребованы и творчески освоены последователями Циолковского. Созда­ется наука, нацеленная на изучение и освоение космическо­го пространства - космонавтика. Ознаменовался этот пери­од развития науки созданием кибернетики - науки об управ­лении, связи и переработке информации, теории систем. Интенсивное развитие промышленного производства, косми­ческих исследований стимулирует дальнейшее совершенство­вание технических наук.

Характерное для классического этапа стремление к абсолю­тизации методов естествознания, выразившееся в попытках при­менения их в социально-гуманитарном познании, все больше и больше выявляло свою ограниченность и односторонность. На­метилась тенденция формирования новой исследовательской парадигмы, в основании которой лежит представление об осо­бом статусе социально-гуманитарных наук.

Как реакция на кризис механистического естествознания и как оппозиция классическому рационализму в конце XX в. возникает направление, представленное В. Дильтеем, Ф. Ниц­ше, Г. Зиммелем, А. Бергсоном, О. Шпенглером и др., - «фи­лософия жизни». Здесь жизнь понимается как первичная ре­альность, целостный органический процесс, для познания которой неприемлемы методы научного познания, а возмож­ны лишь внерациональные способы - интуиция, понимание, вживание, вчувствование и др.

Представители баденской школы неокантианства В. Виндельбанд (1848-1915) и Г. Риккерт (1863-1936) считали, что «науки о духе» и естественные науки прежде всего различают­ся по методу. Первые (идеографические науки) описывают неповторимые, индивидуальные события, процессы, ситуа­ции; вторые (номотетические), абстрагируясь от несуществен­ного, индивидуального, выявляют общее, регулярное, законо­мерное в изучаемых явлениях.

Испытавший на себе сильное влияние В. Виндельбанда и Г. Риккерта немецкий социолог, историк, экономист Макс Вебер (1864-1920) не разделяет резко естественные и соци­альные науки, а подчеркивает их единство и некоторые общие черты. Существенная среди них та, что они требуют «ясных понятий», знания законов и принципов мышления, край­не необходимых в любых науках. Социология вообще для него наука «номотетическая», строящая свою систему по­нятий на тех же основаниях, что и естественные науки - для установления общих законов социальной жизни, но с учетом ее своеобразия.

Предметом социального познания для Вебера является «культурно-значимая индивидуальная действительность». Социальные науки стремятся понять ее генетически, конкрет­но-исторически, не только какова она сегодня, но и почему она сложилась такой, а не иной. В этих науках выявляются закономерно повторяемые причинные связи, но с акцентом на индивидуальное, единичное, культурно-значимое. В них преобладает качественный аспект исследования над количественным, устанавливаются вероятностные законы, исходя из которых объясняются индивидуальные события. Цель соци­альных наук - познание жизненных явлений в их культурном значении. Система ценностей ученого имеет регулятивный характер, определяя выбор им предмета исследования, приме­няемых методов, способов образования понятий.

Вебер отдает предпочтение причинному объяснению по сравнению с законом. Для него знание законов не цель, а средство исследования, которое облегчает сведение культур­ных явлений к их конкретным причинам, поэтому законы применимы настолько, насколько они способствуют позна­нию индивидуальных связей. Особое значение для него имеет понимание как своеобразный способ постижения социальных явлений и процессов. Понимание отличается от объяснения в естественных науках, основным содержанием которого яв­ляется подведение единичного под всеобщее. Но результат понимания не есть окончательный результат исследования, это лишь высокой степени вероятности гипотеза, которая для того, чтобы стать научным положением, должна быть верифи­цирована объективными научными методами.

В качестве своеобразного инструмента познания и как критерий зрелости науки Вебер рассматривает овладение иде­альным типом. Идеальный тип - это рациональная теорети­ческая схема, которая не выводится из эмпирической реаль­ности непосредственно, а мысленно конструируется, чтобы облегчить объяснение «необозримого многообразия» соци­альных явлений. Мыслитель разграничивает социологичес­кий и исторический идеальные типы. С помощью первых уче­ный «ищет общие правила событий», с помощью вторых - стремится к каузальному анализу индивидуальных, важных в культурном отношении действий, пытается найти генетичес­кие связи. Вебер выступает за строгую объективность в социальном познании, так как вносить личные мотивы в проводи­мое исследование противоречит сущности науки. В этой связи можно вскрыть противоречие: с одной стороны, по Веберу, ученый, политик не может не учитывать свои субъективные интересы и пристрастия, с другой стороны, их надо полнос­тью отвергать для чистоты исследования.

Начиная с Вебера намечается тенденция на сближение ес­тественных и гуманитарных наук, что является характерной чертой постнеклассического развития науки.

§ 6 Постнеклассическая наука

Постнеклассическая наука формируется в 70-х годах XX в. Этому способствуют революция в хранении и получении знаний (компьютеризация науки), невозможность решить ряд научных задач без комплексного использования знаний различных научных дисциплин, без учета места и роли чело­века в исследуемых системах. Так, в это время развиваются генные технологии, основанные на методах молекулярной биологии и генетики, которые направлены на конструирова­ние новых, ранее в природе не существовавших генов. На их основе, уже на первых этапах исследования, были получены искусственным путем инсулин, интерферон и т. д. Основная цель генных технологий - видоизменение ДНК. Работа в этом направлении привела к разработке методов анализа генов и геномов, а также их синтеза, т. е. конструирование новых гене­тически модифицированных организмов. Разработан принци­пиально новый метод, приведший к бурному развитию микро­биологии - клонирование.

Внесение эволюционных идей в область химических ис­следований привело к формированию нового научного на­правления - эволюционной химии. Так, на основе ее откры­тий, в частности разработки концепции саморазвития откры­тых каталитических систем, стало возможным объяснение самопроизвольного (без вмешательства человека) восхожде­ния от низших химических систем к высшим.

Наметилось еще большее усиление математизации есте­ствознания, что повлекло увеличение уровня его абстрактнос­ти и сложности. Так, например, развитие абстрактных методов в исследованиях физической реальности приводит к созданию, с одной стороны, высокоэффективных теорий, таких как элек­трослабая теория Салама-Вайнберга, квантовая хромодинамика, «теория Великого Объединения», суперсимметричные теории, а с другой - к так называемому «кризису» физики элементарных частиц. Так, американский физик М. Гутцвиллер в 1994 г. писал: «Несмотря на все обещания, физика эле­ментарных частиц превратилась в кошмар, несмотря на ряд глубоких интуитивных прозрений, которые мы эксплуатирова­ли некоторое время. Неабелевы поля известны 40 лет, кварки наблюдались 25 лет назад, а гармоний открыт 20 лет назад. Но все чудесные идеи привели к моделям, которые зависят от 16 открытых параметров... Мы даже не можем установить прямые соответствия с массами элементарных частиц, поскольку необ­ходимая для этого математика слишком сложна даже для современных компьютеров... Но даже когда я пытаюсь читать неко­торые современные научные статьи или слушаю доклады некоторых своих коллег, меня не оставляет следующий вопрос: имеют ли они контакт с реальностью? Разрешите мне в каче­стве примера привести антиферромагнетизм, который снова популярен после открытия сверхпроводящих медных окислов. Сверхизощренные модели антиферромагнетизма были предло­жены и разработаны чрезвычайно тщательно людьми, которые ни разу не слышали, да и слышать не хотят, о гематите, или о том, что, как каждый знает, называется ржавым гвоздем»[10].

Развитие вычислительной техники связано с созданием микропроцессоров, которые были положены также в основание создания станков с программным управлением, промыш­ленных роботов, для создания автоматизированных рабочих мест, автоматических систем управления.

Прогресс в 80 - 90-х гг. XX в. развития вычислительной техники вызван созданием искусственных нейронных сетей, на основе которых разрабатываются и создаются нейрокомпьютеры, обладающие возможностью самообучения в ходе ре­шения наиболее сложных задач. Большой шаг вперед сделан в области решения качественных задач. Так, на основе теории нечетких множеств создаются нечеткие компьютеры, способ­ные решать подобного рода задачи. А внесение человеческо­го фактора в создание баз данных привело к появлению высо­коэффективных экспертных систем, которые составили осно­ву систем искусственного интеллекта.

Поскольку объектом исследования все чаще становятся системы, экспериментирование с которыми невозможно, то важнейшим инструментом научно-исследовательской дея­тельности выступает математическое моделирование. Его суть в том, что исходный объект изучения заменяется его матема­тической моделью, экспериментирование с которой возмож­но при помощи программ, разработанных для ЭВМ. В мате­матическом моделировании видятся большие эвристические возможности, так как «математика, точнее математическое моделирование нелинейных систем, начинает нащупывать извне тот класс объектов, для которых существуют мостики между мертвой и живой природой, между самодостраивани­ем нелинейноэволюционирующих структур и высшими про­явлениями творческой интуиции человека»[11].

На базе фундаментальных знаний быстро развиваются сформированные в недрах физики микроэлектроника и наноэлектроника. Электроника - наука о взаимодействии элект­ронов с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов и устройств, используемых для передачи информации. И если в начале XX в. на ее основе было возможно создание электронных ламп, то с 50-х гг. развивает­ся твердотельная электроника (прежде всего полупроводнико­вая), а с 60-х гг. - микроэлектроника на основе интегральных схем. Развитие последней идет в направлении уменьшения раз­меров, содержащихся в интегральной схеме элементов до мил­лиардной доли метра - нанометра (нм), с целью приме­нения при создании космических аппаратов и компьютерной техники.

Все чаще объектами исследования становятся сложные, уникальные, исторически развивающиеся системы, которые характеризуются открытостью и саморазвитием. Среди них такие природные комплексы, в которые включен и сам чело­век - так называемые «человекоразмерные комплексы»; медикобиологические, экологические, биотехнологические объекты, системы «человек-машина», которые включают в себя информационные системы и системы искусственного интеллекта и т. д. С такими системами осложнено, а иногда и вообще невозможно экспериментирование. Изучение их немыслимо без определения границ возможного вмешатель­ства человека в объект, что связано с решением ряда этичес­ких проблем.

Поэтому не случайно на этапе постнеклассической науки преобладающей становится идея синтеза научных знаний - стремление построить общенаучную картину мира на основе принципа универсального эволюционизма, объединяющего в единое целое идеи системного и эволюционного подходов. Концепция универсального эволюционизма базируется на определенной совокупности знаний, полученных в рамках конкретных научных дисциплин (биологии, геологии и т. д.) и вместе с тем включает в свой состав ряд философско-мировоззренческих установок. Часто универсальный, или гло­бальный, эволюционизм понимают как принцип, обеспечи­вающий экстраполяцию эволюционных идей на все сферы действительности и рассмотрение неживой, живой и социальной материи как единого универсального эволюционного процесса.

Системный подход внес новое содержание в концепцию эволюционизма, создав возможность рассмотрения систем как самоорганизующихся, носящих открытый характер. Как отмечал академик Н. Н. Моисеев, все происходящее в мире можно представить как отбор и существуют два типа механиз­мов, регулирующих его:

1) адаптационные, под действием которых система не при­обретает принципиально новых свойств;

2) бифуркационные, связанные с радикальной перестрой­кой системы.

Моисеев предложил принцип экономии энтропии, даю­щий «преимущества» сложным системам перед простыми. Эволюция может быть представлена как переход от одного типа самоорганизующейся системы к другой, более сложной. Идея принципа универсального эволюционизма основана на трех важнейших концептуальных направлениях в науке кон­ца XX в.:

1) теории нестационарной Вселенной;

2) синергетики;

3) теории биологической эволюции и развитой на ее осно­ве концепции биосферы и ноосферы.

Модель расширяющейся Вселенной, о которой подробно было рассказано выше, существенно изменила представления о мире, включив в научную картину мира идею космической эволюции. Теория расширяющейся Вселенной испытала трудности при попытке объяснить этапы космической эволю­ции от первовзрыва до мировой секунды после него. Ответы на эти вопросы даны в теории раздувающейся Вселенной, воз­никшей на стыке космологии и физики элементарных частиц.

В основу теории положена идея «инфляционной фазы» - стадии ускоренного расширения. После колоссального расши­рения в течение невероятно малого отрезка времени установи­лась фаза с нарушенной симметрией, что привело к изменению состояния вакуума и рождению огромного числа частиц. Несимметричность Вселенной выражается в преобладании вещества над антивеществом и обосновывается «великим объединением» теории элементарных частиц с моделью раздувающейся вселенной. На этой основе удалось описать слабые, сильные и электромагнитные взаимодействия при высоких энергиях, а также достичь прогресса в теории сверхплотного вещества. Согласно последней, возникла возможность обнаружить факт, состоящий в том, что при изменении температуры в сверхплотном веществе происходит ряд фазовых переходов, во время которых меняются свойства вещества и свойства элементарных частиц, составляющих это вещество. Подобного рода фазовые переходы должны были происходить при охлаждении расши­ряющейся Вселенной вскоре после «Большого взрыва». Таким образом, устанавливается взаимосвязь между эволюцией Все­ленной и процессом образования элементарных частиц, что дает возможность утверждать - Вселенная может представлять уникальную основу для проверки современных теорий элемен­тарных частиц и их взаимодействий[12].

Следствием теории раздувающейся Вселенной является положение о существовании множества эволюционно разви­вающихся вселенных, среди которых, возможно, только наша оказалась способной породить такое многообразие форм организации материи. А возникновение жизни на Земле обо­сновывается на основе антропного принципа, устанавливаю­щего связь существования человека (как наблюдателя) с фи­зическими параметрами Вселенной и Солнечной системы, а также с универсальными константами взаимодействия и мас­сами элементарных частиц. Данные космологии, полученные в последнее время, дают возможность предположить, что по­тенциальные возможности возникновения жизни и челове­ческого разума были заложены уже в начальных стадиях раз­вития Метагалактики, когда формировались численные значения мировых констант, определившие характер дальнейших эволюционных изменений.

Вторым концептуальным положением, лежащим в основе принципа универсального эволюционизма, явилась теория самоорганизации - синергетика -(об истории ее возникновения и особенностях см. гл. II, часть 6). Неоценим вклад в развитие этой науки И. Пригожина, который на основе своих открытий в об­ласти неравновесной термодинамики показал, что в неравновес­ных открытых системах возможны эффекты, приводящие не к возрастанию энтропии и стремлению термодинамических сис­тем к состоянию равновесного хаоса, а к «самопроизвольному» возникновению упорядоченных структур, к рождению порядка из хаоса. Синергетика изучает когерентное, согласованное со­стояние процессов самоорганизации в сложных системах раз­личной природы. Для того, чтобы было возможно применение синергетики, изучаемая система должна быть открытой и нели­нейной, состоять из множества элементов и подсистем (элек­тронов, атомов, молекул, клеток, нейронов, органов, сложных организмов, социальных групп и т. д.), взаимодействие между которыми может быть подвержено лишь малым флуктуациям, незначительным случайным изменениям, и находиться в состо­янии нестабильности, т. е. - в неравновесном состоянии.

Синергетика использует математические модели для опи­сания нелинейных процессов, которые могут быть процесса­ми самоорганизации в изучении лазера или самоподдержива­ющимися и саморазвивающимися структурами в плазме. Си­нергетика устанавливает, какие процессы самоорганизации происходят в природе и обществе, какого типа нелинейные законы управляют этими процессами и при каких условиях, выясняет, на каких стадиях эволюции хаос может играть по­зитивную роль, а когда он нежелателен и деструктивен.

Однако применение синергетики в исследовании соци­альных процессов ограничено в некоторых отношениях:

1. Удовлетворительно поняты, с точки зрения синергети­ки, могут быть только массовые процессы. Поведение личности, мотивы ее деятельности, предпочтения едва ли могут быть объяснены с ее помощью, так как она имеет дело с макросоциальными процессами и общи­ми тенденциями развития общества. Она дает картину макроскопических, социоэкономических событий, где суммированы личностные решения и акты выбора ин­дивидов. Индивид же, как таковой, синергетикой не изучается.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32