6. Основные парадигмы и методы геологии
Наиболее фундаментальной проблемой геологической науки является проблема происхождения и преобразования Земли. Все остальные вопросы, так или иначе, связаны с ее решением, поскольку любой геологический процесс может рассматриваться как часть общего процесса формирования и развития планеты. Само же возникновение планеты можно, в свою очередь, рассматривать как частный случай более широкого процесса возникновения нового как такового. Но постановка вопроса о возникновении нового как такового выводит нас не только за пределы геологии, но и за пределы естествознания вообще, ибо это вопрос метанаучного или метафизического (философского) уровня. На таком уровне речь идет уже не об эмпирически наблюдаемых фактах возникновения нового, а о возможных способах логически непротиворечивого мышления этого процесса. Выводы, полученные здесь, должны быть справедливыми по отношению и к геологии, и ко всякой другой науке, поскольку ее задача – мышление об объектах определенного рода.
На метафизическом уровне возникновение нового может непротиворечиво мыслиться в двух формах: либо как, континуальный, либо как дисконтинуальный процесс. В первом случае возникновение нового происходит постепенно, а само оно связано со старым рядом промежуточных ступеней так, что между любыми двумя из них всегда можно обнаружить третью. Во втором - между старым и новым имеется ничем не заполненный зияющий разрыв, а новое возникает в один краткий миг, «вдруг», без предварительной подготовки. Образно первый случай можно изобразить в виде непрерывной, а второй – в виде пунктирной линии.
Особенностью концепций метафизического уровня, а именно о них сейчас идет речь, состоит в отсутствии твердых оснований для однозначного выбора между ними. Таких оснований мы не обнаружим ни в сфере логики (ибо в логическом отношении обе концепции совершенно равноправны), ни в сфере эмпирии (ибо, они не вытекают из эмпирического опыта, а, напротив, выступают априорным основанием его организации). В истории науки дисконтинуальная концепция зачастую обозначается как креационизм, а континуальная – как эволюционизм. Обе они выступают как метапарадигмальные установки, выбор которых определяется таким «ненаучным» фактором как «дух эпохи», выраженный в религиозных или философских идеях, социально-политических течениях и пристрастиях и, в конечном итоге, опирается на волевое решение. Никогда нельзя однозначно сказать, что, например, эволюционистская метапарадигма является истинной, а креационистская – ложной и наоборот, потому что факты, которыми оперируют сторонники той или иной концепции отбираются в соответствии именно с их исходной установкой. Более того, поскольку приверженцы любой из конкурирующих установок стремится создать целостную и внутренне связанную (консистентную) систему представлений, они бывают глухи к аргументам противника; ведь даже если речь идет об одних и тех же фактах, каждая сторона стремится интерпретировать их в свете собственных установок. Поэтому, несмотря на то, что периодически одна из метапарадигм занимает лидирующее положение, а другая уходит в тень, никогда нельзя считать лидирующую установку полностью победившей, а ее конкурента окончательно побежденным.
В истории геологии можно выделить два больших этапа: период становления ее как науки, когда происходил переход от аккумуляции полезных сведений о поиске руд и минералов, о горных промыслах и выплавке металлов в виде конгломерата разрозненных рецептурных предписаний, и период ее существования как особой отрасли теоретического знания. В любой зрелой науке, и геология не составляет исключения, присутствие периодически сменяющих друг друга метапарадигмальных установок очевидно. Однако и этап ее становления опирался на определенную метапарадигму. Такой метапарадигмой можно считать библейский миф о сотворении мира из ничего за шесть дней. Он вполне может считаться наиболее ранним вариантом креационистской установки, поскольку выполнял, в сущности, ту же функцию, что и парадигмы развитой науки.71 Именно библейский миф лежал в основе первых попыток определения возраста Земли или вычисления скорости потока воды, спадающей после всемирного потопа от вершины Арарата до уровня моря за 14 дней. По мере становления и развития науки, на рубеже XVII-XVIII веков на авансцену выходит эволюционная метапарадигма, требующая объяснять исследуемые явления длительным и постепенным действием природных агентов, которые можно наблюдать, измерять и описывать в формализованным языком математики. Однако дискуссия между сторонниками континуальной и дисконтинуальной концепций развития не прекращается и до сих пор. Каждый из трех веков существования геологии отмечен столкновением конкурирующих парадигм, в которых можно обнаружить черты «фамильного сходства», позволяющего интерпретировать их как модифицированные варианты креационистской или эволюционистской установок. В XVIII веке это было противостояние нептунизма и плутонизма; XIX век отмечен конкуренцией униформизма (актуализма) и катастрофизма; в течение всего ХХ века с переменным успехом продолжается дискуссия между сторонниками фиксизма и мобилизма.72
Нептунизм и плутонизм. Примерно с середины XVIII века разгорается острый спор между сторонниками двух взаимоисключающих геологических концепций. Сторонники одной из них утверждали, что и происхождение Земли, и формирование ее внешнего облика представляет собой «холодный» процесс, в котором главным действующим агентом была вода. Сторонники другой не менее категорично заявляли, что Земля возникла и оформилась в результате «горячего» процесса, главным действующим агентом которого был и остается огонь. По именам античных божеств соответствующих стихий первая концепция была обозначена как нептунизм, вторая получила имя плутонизма, а их сторонников стали называть нептунистами и плутонистами. Однако, если обратиться к античности, то можно увидеть, что оттуда были заимствованы не только имена богов. В споре между сторонниками нептунизма и плутонизма вновь зазвучали отголоски древней дискуссии античных натурфилософов Фалеса и Гераклита: воду или огонь следует считать субстанциальной основой мироздания.
В истории собственно геологии нептунизм обычно связывают с именем Абраама Вернера, но, как видим, корни его уходят в глубокую древность к самым истокам античной философии. Подобно Фалесу, утверждавшему, что мир произошел из воды, фрайбургский профессор полагал, что все породы образовались из водного раствора или взвеси, изначально представлявших нечто вроде Хаоса древних, в котором все вещества пребывали в смешанном состоянии. Вторым (а по степени значимости, скорее даже первым) основанием «водной» концепции была ее согласованность с библейским мифом о Всемирном потопе, сохранявшем признание подавляющего большинства жителей Европы (в том числе и многих ученых) вплоть до середины XIX века. Наиболее серьезным аргументом нептунистов было не столько соответствие их концепции эмпирическим фактам, сколько её связь с определенной идеологической и культурной традицией. Именно такое обоснование характерно для парадигматических установок, к которым и следует отнести концепцию нептунизма. Как всякая парадигма, нептунизм демонстрирует весьма малую чувствительность к критике. Так на замечание, что объем имеющейся на Земле воды недостаточен, чтобы растворить и взвесить всю массу, ее коры, Вернер отвечает, что, по-видимому, вначале воды было больше, а затем, сделав свое дело, она «ушла как-то в космическое пространство».73
Вулканизм нептунисты рассматривали как вторичный фактор, действие которого, во-первых, далеко не столь радикально, и, во-вторых, начинается уже после того, как облик планеты в основном сформирован водной стихией. Таким образом, процесс формирования Земли и современные геологические процессы признаются осуществляющимися благодаря действию различных факторов. По существу это означает наличие разрыва между древним и современным состояниями планеты, ибо закономерности, определявшие ее становление, теперь перестали действовать и, следовательно, являются внешними, по отношению к ее современному состоянию. Оба эти признака: признание разорванности линии развития, с одной стороны, и объяснение этого развития действием преимущественно внешних факторов – с другой, позволяют сделать вывод о том, что нептунистская парадигма является модификацией дисконтинуальной метапарадигматической установки.
Разорванность линии развития означает, что сегодняшний эмпирический опыт не годится в качестве основания для формирования концепций, объясняющих явления, происходившие в очень отдаленные, буквально доисторические времена, а факты прошлого, вследствие того, что породившие их процессы давно прекратились, совершенно недоступны современному наблюдателю. Поэтому в рамках дисконтинуальной метапарадигмы объясняющие концепции создаются, как правило, в виде правдоподобных умозрительных конструкций, к которым вполне можно отнести и нептунизм. И вряд ли является случайным, что создателем его является именно немецкий профессор – типичный представитель склонного к спекуляции рационального германского ума. Не случайным является и то, что конкурирующая концепция – плутонизм – формируется в русле английской эмпирической традиции, а его создатель Джеймс Геттон входит в кружок ученых, членом которого является известнейший философ-эмпирик Дэвид Юм.
Хотя возникновение плутонизма обычно относят к концу XVIII в., корни концепции уходят далеко вглубь веков, к учению античного философа Гераклита, полагавшего, что первоосновой мира является огонь. Вторым, более близким источником можно считать традицию английского эмпиризма, основанную трудами философов Френсиса Бэкона и Джона Локка. Согласно этой традиции, не умозрительные конструкции, а обобщение эмпирического опыта является единственной основой истинного знания. Чем длиннее ряд обобщаемых фактов, тем надежнее полученные результаты. А условием, обеспечивающим саму возможность обобщения достаточно длинных рядов эмпирических фактов, является их однородность. Поэтому одной из фундаментальных особенностей эмпирического мышления, столь характерного для английской ментальности, является убежденность в том, что развитие всякого объекта осуществляется как непрерывный процесс, а потому ведущая роль принадлежит не внешним, а внутренним факторам, что, собственно и обеспечивает континуальность этого процесса.
Именно верность общему духу английского эмпиризма побудила Геттона выступить против широко распространенного (не только в геологии) убеждения в существовании в далеком доисторическом прошлом сил и процессов, радикально отличных от действующих в наше историческое время. В противовес нептунистам шотландский геолог выдвинул тезис о решающем влиянии на формирование лика Земли ее внутреннего тепла («подземного жара»), который, рождаясь в ее собственных глубинах, не «уходит как-то в космическое пространство», а, действуя неуклонно и постоянно, меняет облик планеты, благодаря постепенной аккумуляции мелких, незаметных изменений. Но в таком случае для того, чтобы эти изменения стали заметны, требуется гораздо больше времени, чем библейские 5-6 тысяч лет. И Геттон впервые выражает сомнение в этой цифре, полагая, что именно ее несоизмеримость с фактически наблюдаемыми темпами тектонических процессов склоняет исследователей к предположению существовании в прошлом иных, несравненно более могущественных внешних сил. Убеждение в непрерывности (континуальности) геологического процесса, становится основанием для формирования совершенно нового для этой отрасли знания методологического принципа: «Изучение современного состояния вещей дает нам материал, позволяющий судить о том, что было раньше; знание же действительно происходившего позволит сделать заключение, что должно случится здесь потом».74 При этом сам Геттон прекрасно понимает, что его приверженность плутонизму, как версии эволюционной концепции развития, имеет характер именно выбора между парадигмами. «Допустив (Б.Л.) равномерный ход и постоянство существующих процессов, - говорит шотландский геолог, - мы получаем… основание для вывода о том, что для осуществления тех событий, результат которых мы сейчас наблюдаем, неизбежно требовалось какое-то время». Здесь следует обратить особое внимание на допущение, которое, как поясняет сам Геттон, «в логическом отношении, по-видимому, не отличается от альтернативного… Согласно которому, природные процессы не равномерны и не постоянны…».75
Выбор в пользу эволюционизма, который делает Геттон, имеет характер субъективного предпочтения, однако, поскольку он сделан, актуализируются и все его логические следствия. Прежде всего, это касается представлений о времени. Геологическое время «растягивается» на миллионы и даже миллиарды лет, которые необходимы для постепенного формирования толщ осадочных пород, если мы признаем, что действующие ныне геологические силы не претерпели радикальных изменений. Масштабы геологического времени приобретают междисциплинарный характер, а геохронология начинает использоваться для измерения темпов эволюционного процесса в других областях. Так, например, Томас Гексли признает, что «единственной причиной, заставляющей нас верить (Б.Л.) в медленные темпы изменения форм органического мира служит тот факт, что они сохраняются в толщах осадков, для образования которых, как утверждает геология, требовалось длительное время», замечая при этом: «Если геологические идеи окажутся неверными, все, что остается сделать натуралисту, - это соответственно пересмотреть свои представления о скорости изменений».76
Поскольку континуальность геологической эволюции предполагает однородность, факторов и сил, инициирующих и направляющих ее, течение времени начинает пониматься как абсолютно равномерный процесс, обладающий исключительно количественными, но не качественными характеристиками. «Выполненные нами исследования, - говорит основоположник плутонизма, - приводят нас… к заключению, что мы не находим ни следов начала, ни признаков конца». Ту же мысль, только более образно и эмоционально, выражает последователь и популяризатор геттоновской концепции. Плейфер: «Творец природы, не обеспечил Вселенную законами, которые подобно созданиям человеческих рук, несли бы в себе орудие своего собственного уничтожения. В своих творениях он не допустил симптомов детства и старости».77 Таким образом, второй фундаментальной характеристикой эволюционистской концепции геологического времени, после его невообразимой длительности, становится абсолютная монотонность. В результате перемещение пород уподобляется пересыпанию песка в песочных часах, благодаря чему геохронологическая шкала надолго становится универсальным масштабом измерения времени.
Униформизм и катастрофизм. В Х1Х веке борьба между креационистской и эволюционистской парадигмами приобретает новую форму. В геологии она проявляется в виде соперничества школ униформизма78 и катастрофизма, хотя и здесь, как и в случае с нептунизмом и плутонизмом, глубинным основанием их расхождения является выбор между двумя онтологическими постулатами: континуального или дисконтнуального возникновения нового.
XVIII век завершился победой плутонистов. Нептунисты пользовались в научной среде сомнительной репутацией отсталых людей ссылающихся на сверхъестественные факторы и предпочитающих априорные метафизические убеждения эмпирическим фактам. Плутонисты, напротив, приобрели репутацию людей рассудительных и трезвых, поскольку сумели связать свое учение с набирающим силу эволюционизмом, опирающимся на эмпирическую методологию. Но собственные концепции и тех и других для Х1Х века выглядели уже несколько наивно (вода или огонь). Дискуссия между униформистами и катастрофистами, хотя и продолжает ту же тему прерывности или непрерывности развития Земли, однако связывает его уже не с определением «фундаментальной стихии», формирующей облик планеты, а идет вглубь, к более общему вопросу о том, определяется ли он преимущественно внутренними или внешними факторами.
Если науки о Земле рубежа XVIII-XIX вв. склоняются, по преимуществу, к эволюционной парадигме, то в учениях о происхождении жизни вплоть до середины XIX сохраняется доминирование катастрофических концепций. Это связано, прежде всего, с тем, что в биологических (и особенно в зоологических) эволюционных цепях обнаруживаются зияющие разрывы на месте так называемых «missing links» (пропущенных звеньев). Преодоление таких разрывов и объясняется действием случайных («одноразовых») внешних факторов. Благодаря все еще сохраняющейся зыбкости междисциплинарных границ вообще, и, в частности, тесной связи геологии с зоологией через палеонтологию, биологический катастрофизм оказывает достаточно сильное влияние и на формирование геологических теорий.
Наиболее ярким, можно сказать, классическим представителем катастрофической концепции становится Жорж Кювье (1769-1832). Хотя он известен, прежде всего, как представитель биологической науки, его палеозоологические изыскания имеют прямое отношение к геологии. Именно он выдвинул в 1808 г. важнейшую для геохронологии идею, о том, что каждый пласт осадочных пород содержит остатки жизни, соответствующие периоду его возникновения, а в 1812 предложил теорию формирования земной поверхности в результате периодических катаклизмов, которая и вошла в историю науки как «теория катастроф». Основой этой теории становится положение о фундаментальном отличии современных геологических сил и факторов от тех, которые имели место в эпоху формирования планеты. Логическим следствием из этого положения является признание принципиальной несоизмеримости эмпирического опыта сегодняшнего естествоиспытателя с тем, который мог бы иметь его коллега из далекого прошлого. Катастрофисты категорически отвергают возможность объяснения давно прошедших событий с помощью ссылок на ныне действующие причины: «Мы убеждаемся, - говорит Кювье, - что… в физической истории, нить процесса обрывается, поступь природы меняется, и ни один из факторов, используемых природой ныне, нельзя признать достаточным для работы, выполненной в прошлом».79 Но сама концепция катастрофизма не выводится ни из нынешнего, ни из прошлого опыта. В ее основе лежат не эмпирические наблюдения, а мировоззренческая установка, которая не выводится из фактов, а выступает как парадигма, то есть априорное основание для их отбора и интерпретации. И в этом отношении она логически равноправна с конкурирующей униформистской парадигмой, которая также как и катастрофизм опирается, скорее, на мировоззренческое предпочтение, чем на совокупность эмпирических фактов.
Идея геологического униформизма является частным проявлением общего эволюционистского мировоззрения достаточно широко распространенного в научной среде. Доминирующим умонастроением сторонников этого мировоззрения является гносеологический оптимизм. Для них абсурдной представляется сама мысль о принципиальной закрытости для научного познания событий отдаленного прошлого; они твердо уверены, что детальное изучение процессов сегодняшнего дня является достаточным основанием для интерпретации событий прошлых эпох. Девиз эволюционизма: «Современность – ключ к пониманию прошлого». В геологии выражение этого умонастроение обычно связывают с именем Чарльза Лайеля.
Лайель строит свою геологическую концепцию, опираясь на допущение о неизменности физических законов, действующих сегодня точно таким же образом, как действовали они в незапамятные времена. Однако сам глава школы прекрасно отдает себе отчет в предположительном характере ее фундаментального основоположения: «Оценка значимости геологических данных, - говорит он, - целиком зависит от степени нашей уверенности (Б.Л.) в незыблемости законов природы. Лишь их непреложное постоянство позволяет нам, пользуясь строгими правилами индукции судить по аналогии о событиях давних времен».80 Его последователи, действующие в рамках уже ставшей привычной парадигмы, как это обычно и случается, забывают об ее априорном характере, принимая парадигмальные установки за «саму действительность». Вот как, например, рассуждает геолог-униформист уже в начале ХХ века. «То, что мы видим телесным взором… является как бы только внешним покровом, из под которого… открываются в далеко уходящей вглубь времен перспективе картины давно исчезнувших морей, земель, гор; мы видим разнообразные картины природы одну за другой или как бы одну сквозь другую… И все это не фантазия… Все это – наши документы, в подлинности которых никто не усомнится. Опираясь на них, мы чувствуем, что стоим на твердой почве положительного знания, а не догадок и вымыслов».81
Утверждая строгое постоянство действующих законов, Лайель стремится быть максимально последовательным. Он, как, впрочем, и его предшественник Геттон, отрицает идею прогрессивного или вообще направленного развития. В стабильной системе, а именно таковой, согласно его представлениям является Земля, невозможны никакие радикальные преобразования, а все наблюдаемые изменения есть не более чем флуктуации вокруг некого среднего положения. Однако слишком буквальное следование принципам униформизма, может привести к парадоксальным выводам, вроде тех, к которым приходит в своих иронических рассуждениях Марк Твен, когда, ссылаясь на данные о темпах накопления наносов в дельте Миссисипи, утверждает, что миллионы лет назад длина ее русла составляла не более нескольких километров, а еще через миллионы лет оно удлинится так, что будет висеть, как удочка, над Мексиканским заливом.
Таким образом, если униформисты обвиняют катастрофистов в агностицизме за утверждение недоступности уже завершившихся геологических эпох для подлинно научного (т.е. эмпирического) познания, то катастрофисты с не меньшим основанием упрекают своих конкурентов в антиисторизме и в подчинении природы логике человеческого мышления. Ведь, во-первых, если основные формообразующие факторы геологического процесса с течением времени существенно не изменяются, это означает отсутствие самого процесса! И, во-вторых, почему вообще природа должна неизменно подчиняться тем «строгим правилам индукции», которыми постоянно руководствуется человеческий разум, да и то лишь в пределах им самим принятой парадигмы?
В результате критики, в среде самих униформистов, хотя их школа и сохранила доминирующее положение, возникает сомнение в том, что принцип неизменности формообразующих факторов может быть безоговорочно распространен сколь угодно далеко вглубь истории планеты. В геологии появляются более «мягкие» теоретические конструкции, которые, используя униформистскую методологию, приходят к выводам, напоминающим катастрофические концепции тем, что признают специфику отдельных геологических эпох и своеобразие действующих в них формообразующих факторов. Но практически все подобные конструкции остаются в пределах эволюционистской парадигмы и не переходят грань, отделяющую ее от креационизма. Если говорить о мировоззренческих основах таких конструкций, то их, скорее всего, можно обнаружить в псевдокатастрофистских концепциях «скачкообразного эволюционизма», характерных для гегелевской, а впоследствии и для марксистской философии. Таким образом, к концу Х1Х века эволюционистская парадигма, хотя и сохраняет господствующее положение в геологии, однако уже в несколько «ослабленном» варианте. Основные дебаты принимают внутрипарадигмальный характер и разворачиваются, в основном, вокруг вопроса о том, насколько далеко вглубь истории Земли может проникнуть научное исследование, строго руководствующееся униформистской методологией.
Фиксизм и мобилизм. В ХХ веке спор между сторонниками континуальной и дисконтинуальной концепций развития разгорается с новой силой; основная дискуссия разворачивается вокруг вопроса о степени подвижности континентов, а альтернативные учения получают имена фиксизма и мобилизма.
Фиксизм, предполагающий неподвижность континентов, жестко закрепленных на тех местах, где они были расположены в незапамятные времена, выступает как новая формой реализации дисконтинуальной метапарадигмы и одновременно оказывается весьма близким к обыденным представлениям. Мысль о незыблемости расположения материков представляется большинству людей как нечто само собой разумеющееся. Массы континентов столь велики, а лежащие в их основании горные породы так прочны, что в настоящем времени, нет сил, способных сдвинуть их с места. Такие силы, если они существовали, действовали в далеком прошлом, в эпоху становления Земли. Мы же, поскольку живем в эпоху стабильности и равновесия, можем наблюдать только локальные изменения, происходящие у поверхности континентов и не затрагивающие их взаимного расположения. Такова «естественная» установка обыденного мышления, послужившая одним из оснований широкого распространения фиксистских взглядов, как в геологии, так и в массовом сознании. Кроме того, ставшие уже привычными гигантские масштабы геологических эпох породили широко распространенное представление о Земле, как о стареющей планете. Считалось, что бурные тектонические процессы ее ранней «молодости» остались в далеком прошлом, а отдельные всплески активности: землетрясения, извержения вулканов не норма, а случайные аномалии, представляющие собой не более чем «конвульсии умирающего субстрата».82
На этом фоне мобилизм, предполагающий подвижность материков, казался «противоестественной» концепцией, противоречащей очевидности примерно так же, как противоречила ей когда-то коперниканская теория подвижной Земли, вращающейся вокруг Солнца. И так же как и во времена Коперника, требовалось серьезное волевое усилие, чтобы отказаться от взглядов, представляющихся как нечто «само собой разумеющееся» и предложить радикальную смену парадигмальной установки. Признание мобильности материков, медленно, незаметно для непосредственного наблюдателя, однако за невообразимо долгое время весьма значительно сдвигающихся относительно друг друга, означало переход к континуальной, эволюционистской парадигме. Основой ее вновь стало «горячее» учение о глубинной подкорковой конвекции расплавленных масс земного ядра, по поверхности которого «плавают» огромные острова-континенты.
Создателем концепции считается геофизик Альфред Вегенер (1880-1930), опубликовавший в 1912 г. свою тектоническую гипотезу дрейфа континентов. Немецкий ученый выдвинул смелое предположение, о том, что современные континенты, некогда составлявшие единый гигантский материк – Пангею, впоследствии разошлись на значительные расстояния, и процесс их расхождения продолжается по сегодняшний день. В подтверждение своей идеи Вегенер указал на взаимное соответствие очертаний береговых линий континентов, на сходство геологического строения побережий, а также на однотипность древнего растительного и животного мира. Впоследствии, геофизические исследования магнитных свойств горных пород показали их способность в течение очень долгого времени сохранять информацию о расположении силовых линий. Реконструировав древнее магнитное поле Земли, ученые обнаружили, что материки, расположенные в соответствии с этим полем, должны образовать гигантский суперконтинент, положением и очертаниями напоминающий Пангею Вегенера.
Дальнейшее развитие мобилизма привело к примирению прежде конфронтирующих «водной» и «огненной» концепций формирования планеты. В ХХ веке, господствовавшая более ста лет «горячая» космогоническая гипотеза об отрыве от Солнца гигантской массы раскаленной плазмы, из которой образовались планеты, утрачивает популярность. Более распространенной становится, предложенная в 40-х годах О. Ю. Шмидтом (1891-1956) «холодная» гидростатическая гипотеза, согласно которой Земля изначально представляла собой нечто вроде гигантской парящей в невесомости «капли», образовавшейся в результате аккреции (слипания) несортированного планетного материала. Вначале она представляла собой сплошную холодную массу разнообразных веществ. При достижении критических размеров, произошло обрушение (схлопывание) этой массы, что, в свою очередь, привело к ее динамическому разогреву вплоть до расплавления. В результате началась гравитационная дифференциация первоначально перемешанных компонентов, в результате чего выделилось ядро и силикатная оболочка, разбитая на ряд мощных плит, перемещающихся относительно друг друга по поверхности пластической поверхности мантии – астеносферы. Расхождения плит ведут к образованию океанских впадин, столкновения при сближении рождают горные хребты.
Таким образом, «внутренний жар» нашей планеты был интерпретирован не как исходное, а как вторичное ее состояние, возникшее в результате внутреннего процесса, а на смену идее сплошного жидкого ядра пришла концепция локальных очагов плавления, расположенных сравнительно неглубоко от поверхности.
Обобщающие геотектонические концепции подобного рода всякий раз представляют собой концептуальную основу теоретической геологии на каждом историческом этапе ее развития. Именно они выступают основой организации полевых исследований, обеспечивают критерии отбора и систематизации эмпирического материала. Без них были бы невозможны те прогнозы и предсказания, эффективность которых, традиционно связывается с фотографической верностью отображения в содержании теоретического знания некого «объективного положения дел». Однако, как справедливо отмечают сами геологи: «С позиций гносеологии целесообразность принятия той или иной гипотетической схемы оправдывается в первую очередь не тем, насколько она «обоснована» и похожа на то, «что есть на самом деле», а, прежде всего, ее конструктивностью, т.е. возможностью получать новые нетривиальные следствия».83
Задача геологии состоит в получении знаний о строении и развитии Земли. Но, несмотря на то, что многие говорят о чисто описательном, эмпирическом характере геологического знания, тем не менее, геология, как и всякая наука, обладает собственным «концептуальным каркасом», хотя может быть и не столь явно выраженным, как в так называемых «точных» науках. В сфере методологии геологического знания выделяются те же два компонента, что и в других научных дисциплинах. Причем выделяются они сравнительно поздно, поскольку, как отмечают специалисты, эмпирический метод отчетливо доминировал в геологии вплоть до конца 60-х годов ХХ века, и еще продолжает пользоваться некоторой популярностью, благодаря своей относительной простоте и наглядности.84
Базовой мировоззренческой установкой эмпирического метода является твердое убеждение в том, что в акте простого чувственного восприятия действительность непосредственно дана нам «как она есть на самом деле». Все структурные единицы, в совокупности составляющие объект нашего исследования уже сами по себе, по «своей собственной природе» являются выделенными и обособленными своими «естественными границами». Поэтому нам нет нужды всерьез задумываться над вопросом о том, что считать такими структурными единицами, и где заканчивается одна из них и начинается другая. Более того, задумываться над этим вопросом не только бессмысленно, но и вредно, ибо, попытавшись решить его «по своей глупой воле», мы рискуем ошибиться и провести разграничения не там, где им назначено быть «самой природой вещей».
Согласно эмпирической установке теория не предшествует чувственному опыту, а создается на базе простого обобщения эмпирических данных. Отсюда возникает нечто вроде культа первичного материала, который в идеале должен быть полностью свободен от каких бы то ни было субъективных моментов, а к ним, прежде всего и относятся априорные теоретические предположения о наблюдаемых фактах. Кроме того, согласно той же эмпирической установке, все разграничения между объектами определены «самой природой», из чего следует, что возможна единственная правильная классификация объектов и единственная истинная теория: та, которая «отражает» естественно-природные разграничения. В результате формируется, господствовавшее в естествознании последних трех столетий убеждение, что ведущая роль в исследовании природы принадлежит не теоретическому построению, а наблюдению и измерению, что наиболее эффективный путь формирования подлинно научной теории – индуктивное обобщение опытных данных, а единственным критерием истины является аристотелевский критерий соответствия (корреспонденции).
Лишь с середины ХХ века в геологии намечается отход от традиций эмпиризма и индуктивизма. Начинает формироваться «теоретическая» геология, предметом которой становится уже не просто накопление и систематизация наблюдений, согласно заимствованным (прежде всего из классической физики) канонам, а разработка собственных внутридисциплинарных теоретических конструкций и методологических приемов. Господствовавшая в естествознании на протяжении почти трех веков эмпирическая парадигма начинает постепенно вытесняться концептуальной, опирающейся на идеологию системного подхода. Традиционный идеал «беспредпосылочного» познания, якобы свободного от всяких априорных установок исследователя, уступает место стремлению к осознанной и целенаправленной разработке концептуальных схем, которые иногда оказываются весьма далекими от обыденных представлений. И геология в этом отношении не представляет исключения. В теоретической физике, например, за последние сто лет стали привычными идеальные модели, которым заведомо не соответствуют никакие действительные объекты: «идеальный газ», «пружина без массы» или даже такой экзотический персонаж, как «демон Максвелла». Однако, несмотря на отсутствие реальных референтов, такие понятия играют в процессе познания весьма конструктивную роль, а использующая их научная дисциплина отнюдь не превращается в чистую фантастику.
Но точно так же и геологический объект, выступая в качестве предмета исследования, представляет собой научную идеализацию, то есть нечто создаваемое исследователем и не существующее в природе, по крайней мере, не существующее так, как оно представлено в научной теории. Природа континуальна, в ней нет изначально установленных, «Богом данных» разграничений. Поэтому любой выделяемый исследователем объект неизбежно несет на себе печать субъективности, поскольку он выделяется из континуума по признакам, определяемым в соответствии с целью исследования. Даже когда таким объектом становится такое, казалось бы, чисто природное образование как ледниковый валун - «объектом исследования или предметом, фигурирующим в науке, выступает лишь небольшая в пространстве свойств часть валуна, некая идеализация, модель, принципиально такая же, как пружина без массы и без множества других свойств и характеристик».85 К концу ХХ века становится ясно, что идеал классического эмпиризма – полное устранение субъективности из результата научного познания – недостижим, а неопозитивистский проект «гносеологии без познающего субъекта» – утопия.
Неявным для самой себя образом эмпирическая традиция канонизирует одну из возможных парадигмальных установок, трактуя ее как «естественную» и отказывая всем другим в праве на существование. Однако к 70 гг ХХ века уже не только трудах специалистов по философии и методологии науки, но и в методологических работах самих ученых-естественников вполне отчетливо признается, что не существует такой теоретической системы, которая обладала бы безусловным приоритетом «естественности». Ни одна из таких систем не создавалась путем простого обобщения опытных данных. Теория всегда предшествует наблюдению, как необходимая предпосылка, хотя бы потому, что исследователю всегда необходимо иметь представление о том, что именно он будет наблюдать. Поэтому «Теории, как правило, строятся вне непосредственной связи с эмпирическим материалом. Движение идет не от фактических данных, а в прямо противоположном направлении: исходные принципы теории имеют априорный характер и вводятся умозрительным путем. При этом критерий адекватности заменяется критерием эвристичности».86
По отношению к действительности, теоретическая система выступает не как ее адекватное отображение, а как знаковая модель, выделяющая и подчеркивающая те стороны и свойства объекта, которые интересуют исследователя в свете вполне определенной задачи. Признание знакового характера теоретических конструкций, разрабатываемых геологами, открывает широкие возможности для применения в этой сфере познания аппарата математики. На основе теоретической геологии, как ее подраздел, формируется математическая (аналитическая) геология.87 Ее возникновение связано с резким расширением границ геологических исследований, благодаря бурению глубинных скважин и морского дна, и развитию космических исследований, включающих изучение геологического строения не только Земли, но и ближайших планет.
Благодаря специальным исследованиям последних лет были получены новые данные, далеко не всегда подтверждающие общепринятые взгляды и заключения, касающиеся объектов землеведения. Выяснилось, что геологические модели, разработанные в рамках привычных геологических парадигм, далеко не универсальны и весьма ограничены в своих эвристических возможностях. Осуществленный благодаря космическим съемкам сравнительный анализ геологии планет солнечной системы «показал, что их параметры лежат за пределами основной парадигмы современной геологии – тектоники литосферных плит. Тектоника литосферных плит – это тектоника верхних оболочек Земли, вероятно, она применима только для нашей планеты».88 То же самое касается и исследований земных недр: «…при обработке материалов сверхглубокого бурения не было подтверждено почти ни одного суждения о строении и закономерностях развития земной коры, базирующихся на общих представлениях и геологических концепциях».89 В результате, как когда-то в эпоху великих географических открытий, в геологии возникает необходимость в разработке новых, концептуальных конструкций, способных не только объяснить множество новых фактов, но и объединить всю массу полученной информации во взаимосвязанную систему.
Согласно новой парадигмальной установке, построение такой системы ориентируется уже не на отображение природы, «какова она на самом деле», а на эвристический потенциал разрабатываемых моделей реальности. Безусловно, при этом существенно возрастает роль математического моделирования, но математика сама по себе не решает проблемы. Еще Гексли сравнивал математику с искусно построенной мельницей, которая способна обеспечить сколь угодно тонкий помол, но, тем не менее, то, что из нее выйдет, целиком зависит от того, что в нее было заложено. Поэтому «математически доказанное», далеко не всегда означает «истинное». Как совершенно справедливо замечает А. Вистелиус: «Если формализация не адекватна аксиоматике или аксиоматика не отражает специфику явления, то самая безукоризненная дедукция ничего, кроме ошибок, дать не может. В настоящее время это ясно не только геологам, но и всем естественникам вообще».90 Из этого следует, что наиболее важной методологической проблемой современного естествознания является разработка адекватной аксиоматики соответствующих дисциплин. Причем под адекватностью здесь имеется в виду не соответствие тому «как обстоит дело с вещами» (Аристотель), а соответствие поставленной задаче. Адекватной в таком случае следует признавать ту аксиоматику, которая, во-первых, приведет к эффективному решению проблемы, и, во-вторых, обеспечит максимальную консистентность (согласованность) теоретических конструкций как внутри той или иной науки, так и на междисциплинарном уровне.