2.2. Логика и закономерности развития науки.

Важнейшей характеристикой научного знания является его историческая динамика, то есть его приращение, усложнение, развитие. Высказанная ещё в античности, у немецкого философа Гегеля эта идея приобрела форму: «истина есть процесс». Получая импульс для своего развития от социальной практики, научная теория в то же время обладает относительной независимостью от неё. Это видно хотя бы из того, что наука может либо отставать от запросов практики, либо опережать их, вырабатывая «избыточное», невостребованное своим временем знание. Следовательно, наука обладает собственной логикой, внутренними закономерностями своего развития.

Каковы же эти закономерности?

Прежде всего, историческое развитие науки, её «размножение» происходит во взаимодействии двух противоположных тенденций – дифференциации и интеграции. Дифференциация означает процесс дробления, разделения некогда единых, отдельных наук на многие другие, а интеграция – процесс возникновения новых научных дисциплин на «стыке», пересечении уже существующих (биофизика, биохимия, биогеохимия и т.д.).

Процесс дифференциации направлен на более детальное и глубокое изучение отдельных явлений и процессов определённой области действительности, в том числе за счёт совершенствования технической базы науки. Эта тенденция «уравновешивается» процессом интеграции, ведущим к универсализации науки, то есть к усилению её внутреннего единства.

Если дифференциация позволяет конкретизировать научное исследование, углубить его за счёт дробления задачи, то интеграция даёт возможность привлекать достижения других наук, обогащать познание за счёт обмена методами, принципами, идеями между различными науками, в том числе для решения «пограничных» проблем. То есть дифференциация и интеграция, будучи противоположными по сути, дополнительны функционально. Благодаря этому наука сохраняет целостность при постоянном росте новых наук. Общим результатом этих процессов является рост масштабов науки и усложнение её строения: если классическое естествознание состояло из монодисциплинарных отдельных наук общим числом не более 10, то современная наука включает более 15 тыс. различных дисциплин, а каждая отдельная наука превратилась в сложный комплекс (только физические – более 150 наук).

На современном этапе развития науки – этапе «великого синтеза» особенно велика роль интеграции, что связано с выходом научного познания на уровень системного мышления. Системный метод даёт возможность рассматривать предметы и явления в их взаимосвязи и целостности, что требует комплексного подхода к их изучению, то есть объединения усилий разных областей научного знания. Большую роль в этом процессе играют методы не только общей теории систем, но и философии, логики, кибернетики, синергетики, математики, которые в силу своего общего характера, как бы «наводят мосты» между разными науками. Отсюда – и такая закономерность в развитии науки, как её математизация, которая приобретает особую значимость в естествознании.

Выход научного познания на уровень микро- и мегамира потребовал символических средств и способов описания, чем соответственно и располагает математика. Её значение в том, что она:

- выполняет роль универсального языка науки, будучи как бы специально предназначенной для точной, лаконичной, компактной формализованной записи научных утверждений;

- с помощью знаков и знаковых структур позволяет моделировать связи, отношения и процессы, что ведёт к выявлению их сути и получению новых знаний через экстраполяцию эвристических математических моделей на определённый класс объектов.

Универсальность математических уравнений, алгоритмов и моделей обеспечивает их глубокое проникновение в самые разные области естествознания. Об уровне зрелости той или иной науки зачастую судят по степени её математизации, то есть качественное, содержательное описание объекта становится полноценным только вместе с его математической интерпретацией.

Это, однако, не означает, что математика способна подменить саму науку, ибо развитие познания требует интуиции, творчества в построении гипотез и методов научного поиска. Но устоявшееся в своём содержании знание предполагает математическую форму его выражения. Таким образом, научное познание оказывается связано с созиданием нового содержания и затем необходимостью его математизации и формализации.

В исторической динамике науки обнаруживается и ещё одна закономерность более общего плана: наука развивается неравномерно. Ещё сравнительно недавно в понимании исторического развития науки господствовала кумулятивистская модель (от лат. – «увеличение», «накопление»), согласно которой развитие науки идёт непрерывно, так как всякое новое знание возникает на основе предшествующего, что обеспечивает постоянное приращение научного знания.

Но с середины XX в. приходит осознание, что развитие науки, хотя и преемственно, но не непрерывно, оно осуществляется через перерывы постепенности, качественные сдвиги, кризисы, научные революции, приводящие к глубокому изменению привычной научной картины мира. То есть в своей исторической динамике наука обнаруживает логику как эволюционного, так и революционного развития. Это усложняет задачу построения общей модели развития науки, но такие попытки предпринимаются.

Наибольшее признание получили две модели развития науки: парадигмальная концепция американского философа и историка Т. Куна (1922 – 1996) и концепция методологии научно-исследовательских программ британского философа и математика И.Лакатоса (1922 – 1974).

Для сравнения представим их в соотнесении.

Пардигмальная концепция (Т. Кун)

Концепция методологии научно-исследовательских программ (И. Лакатос)

За общеметодологическую основу научного знания берётся парадигма (от греч. – «образец») – признанные всеми научные достижения, которые в течение определённого времени: - дают научному сообществу модель постановки проблем и их решения; - определяют способ организации знания; - задают характер видения мира; - определяют тенденции развития научных исследований. Отсюда и способность учёных работать в определённых рамках, очерчиваемых фундаментальными научными теориями. К парадигмам в истории науки относятся аристотелевская динамика, птолемеевская астрономия, ньютоновская механика и т.п. Пока в науке существует устойчивая парадигма, которой руководствуются все члены научного сообщества, она находится в фазе эволюционного развития, которой соответствует «нормальная наука». Но со временем накапливаются всё новые научные проблемы («головоломки»), которые не находят своего решения в рамках прежней парадигмы. В науке возникает кризис. В результате учёные начинают искать новые объяснительные идеи – новую парадигму, и наука вступает в «аномальную» фазу. С утверждением новой парадигмы, которая поначалу встречает противодействие сторонников прежней научной традиции, учёные снова начинают заниматься «нормальной наукой». Смена парадигм есть научная революция, например, смена классической физики (Ньютон) на релятивистскую (Эйнштейн). Эта смена парадигм не может быть истолкована строго рационально: она больше похожа на обращение людей в новую веру, так как происходит в результате внезапного «озарения» учёных.

Развитие науки осуществляется на основе рационального выбора и конкуренции научно-исследовательских программ. Каждая из них имеет следующую структуру: ▪ «жёсткое ядро» - положения, которые в рамках данной программы пересмотру и опровержению не подлежат; ▪ «негативная эвристика» («защитный пояс» ядра программы) – вспомогательные гипотезы и допущения, снимающие противоречия программы с аномальными фактами; ▪ «позитивная эвристика» - правила изменения и развития исследовательской программы, связанные с преодолением теоретических затруднений внутри неё. Наука развивается благодаря смене исследовательских программ. Благодаря «позитивной эвристике» учёные могут надеяться на полное объяснение всех проблем и поэтому отстаивают принятые нормы и принципы. В науке возникает устойчивость. Однако, рано или поздно, объяснительный потенциал программы оказывается исчерпанным и её приходится заменять конкурирующей программой, то есть принимать новую, более прогрессивную. «Программа считается прогрессирующей, когда её теоретический рост предвосхищает её эмпирический рост, то есть когда она с определённым успехом может предсказывать новые факты. Программа считается регрессирующей, если её теоретический рост отстаёт от её эмпирического роста…» (И. Лакатос) Вытеснение одной программы другой есть научная революция.

Таким образом, сущность научной революции заключается либо в смене одной парадигмы другой (Т.Кун), либо в выражении одной научно-исследовательской программы другой (И.Лакатос), но в любом случае результатом научной революции является коренное изменение научной картины мира, а не только отдельных принципов или методов. Это означает переход к более общей и глубокой теории изучаемых явлений.

Обычно в истории науки, в том числе естествознания, выделяют три научных революции. Если персонализировать их по именам учёных, сыгравших ведущую роль в этих событиях, то три глобальных революции можно назвать аристотелевой, ньютоновской и эйнштейновской.

В результате первой научной революции VI – IV в.в. до н.э. появилась сама наука, наиболее ясно осознавшая себя в трудах великого древнегреческого философа Аристотеля (384 – 322 до н.э.), который разработал учение о доказательстве (формальную логику), утвердил канон организации научного исследования, предметно дифференцировал теоретическое знание.

Важнейшими фрагментами натурфилософской картины мира, возникшей в результате первой научной революции, явились:

▪ атомистическое учение Демокрита (460 – ок. 370 до н.э.);

▪ геометрия Евклида (III в. До н.э.);

▪ геоцентрическое учение о мировых сферах К.Птолемея (ок. 90 – ок. 160).

Исходным пунктом второй глобальной научной революции XVI – XVIII вв., положившей начало классическому естествознанию, считается переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической. Эта революция была связана с открытиями:

▪ Н.Коперника (1473 – 1543) – создал гелиоцентрическую картину мира;

▪ Г.Галилея (1564 – 1642) – заложил основы механистического естествознания;

▪ И.Кеплера (1571 – 1630) – установил три закона движения планет относительно Солнца;

▪ И.Ньютона (1643 – 1727) – создал классическую механику (сформулировал три основных закона движения, закон всемирного тяготения и т.д.).

Результатом этих открытий явилось формирование механистической картины мира, основанной на строгом экспериментально-математическом естествознании, которое возводит однозначную механистическую детерминацию в ранг универсального объяснительного принципа.

Становление нового, неклассического естествознания было связано с третьей научной революцией конца XIX – начала XX вв., которая ознаменовалась множеством открытий в разных областях научного знания: в физике – классическая электродинамика (М.Фарадей, Д.Максвелл); открытие радиоактивности (А.А.Беккерель, П.Кюри), электрона (Д.Д.Томсон), атомного ядра (Э.Резерфорд); квантовая теория атома (Н.Бор); специальная теория относительности (А.Эйнштейн) и т.д.; в химии – периодический закон химических элементов (Д.И.Менделеев), структурная химия (А.М.Бутлеров и др.); в биологии – открытие механизмов наследственности (Г.И.Мендель) и т.д.

Следствием этих открытий стала квантово-релятивистская картина мира, которая продолжала углубляться на протяжении XX в. В результате было осознано, что изучаемые явления далеко не всегда подчиняются законам классической механики, что естественный порядок не является раз навсегда данным и что большую роль в нём играет случайность (вероятностная, неоднозначная детерминация). Всё это привело к пониманию, что нельзя установить окончательную истину, так как научное знание – бесконечный, открытый процесс.

Можно заметить, что время наступления каждой новой научной революции сокращается: от Аристотеля до Ньютона прошло около 2 тыс. лет, от Ньютона до Эйнштейна – около 200. Но не прошло и ста лет, как наука вступила в новый, переходный от неклассической к постнеклассической науке, период.

Вывод – схематично:

3-я глобальная

научная революция

2-я глобальная Переход к пост -

научная революция Неклассическая неклассической

наука науке

1-я глобальная Классическая Основные принципы

научная революция наука современного науч-

Античная Квантово-релятивистская ного познания:

Наука Механистическая картина мира - эволюционизм;

картина мира - системность;

Натурфилософская - самоорганизация;

картина мира - историчность.