История и методология науки

    Техника в узком смысле слова представляет собой совокупность способов осуществления тех или иных видов деятельности, воплощенных в материальных и информационных искусственных системах. В этом смысле говорят о машинной технике – механической, химической, электронной и т. п. Под машиной будем понимать искусственную техническую систему, преобразующую вещество, энергию или информацию для осуществления определенных операций в различных видах человеческой деятельности. Иногда машинами называют механизмы – устройства, преобразующие движения, силы и другие элементы операций. Причем механизмы создаются в самых разнообразных сферах, скажем, в хозяйственной.

    С понятием техники неразрывно связана  категория технологии – отчуждаемой от человека, алгоритмизуемой системы способов воздействия на предметы, средства и условия человеческой деятельности. Технологии используются не только в производственной деятельности, но во всех видах практики, включая социально-политическую, управленческую, научную и т. д. Для нашего времени характерно сближение технологии и методологии, порой их даже отождествляют между собой. Но между ними есть принципиальная разница: если методология обращена к сознанию человека, то технология прилагается к вещи, предмету воздействия. Поэтому научное мышление человека в современных условиях все больше превращается в объект приложения технологий получения научной информации.

    Стремясь  преодолеть эту ситуацию, в которой  констатируется распад субъекта познания и конец науки, современные философы и ученые вырабатывают концепцию науки не как объективного отражения действительности, а как познавательного отношения человека к миру. В этом плане наука сближается с философией, которая является отношением человека к миру, выраженным в понятиях. Но, учитывая тот факт, что техника есть, по определению М. Хайдеггера, «законченная метафизика», сближение с философией может означать и дальнейшую скрытую технологизацию научного знания. Эти проблемы также более подробно рассматриваются в следующих разделах курса.

    1.4. Языки науки. Математика и машинные  языки

    Математика  есть то, что объединяет науку и  технику, философию и логику, искусство и язык. Она является идеальной наукой с точки зрения замещения реального объекта идеальной моделью; как и наука, она отражает объективную реальность в точном знании. Она представляет собой технику счета, идеальную технику как способ, инструмент для конструирования и преобразования идеальных объектов, как и техника, она есть нечто искусственное. Как и философия, математика имеет своим предметом идеальную реальность. Она есть логика чисел (фигур, функций, операций), то есть воплощенная в количественые формы логика мышления или отвлеченная от конкретно-чувственной материальности логика вещей; в то же время, как и ее раздел – булева алгебра, математика в целом составляет основание логики понятий. Математика, как и искусство, есть воображение, идеальные образы, эстетический идеал красоты и простоты решения. Она является универсальным языком – не только науки, техники, программирования, но и всех форм деятельности и общения, где есть измеримость и исчислимость (не зря на Востоке – в Египте, Вавилоне – математиков называли писцами). 

    Языковое  выражение содержания знаний является принципиальным отличием западного – аналитического, экзотерического (открытого для всех), знания от восточного – синтетического, эзотерического (тайного, доступного лишь для посвященных) и от русского пути познания – словоцентричного, диалогического.

    Восточный путь Сердца заключается в растворении человека в мире, постижении его с помощью мистической интуиции, результат которой словесно невыразим и информационно не измерим. Слово в восточной культуре познания может указать лишь путь к достижению высшего знания или выразить выводы из него, но не само это знание. Русский путь Слова состоит не в исследовании объекта или постижении бога в себе, а в понимании мира через общение с Другим (человеком, Богом), через восприятие художественного образа, заключенного в слове. Западный путь Ума, различающий внутренний и внешний миры, объект и субъекта познания, предполагает обязательное наличие слов как информационных, знаковых носителей понятий.

    Слово в западной культуре и науке является формой существования понятия. Поэтому способом существования знания, научной информации выступают естественные и искусственные языки. В науке главное - не сами по себе наблюдения и размышления (ибо это явления субъективной реальности, индивидуального сознания), а объективированное, вербализованное знание, которое можно передать другим людям.

    В силу этого словесное рассуждение является также формой размышления индивидуального и коллективного интеллекта.  

    А. Эйнштейн: «Вера в существование внешнего мира, независимого от воспринимающего субъекта, лежит в основе всего естествознания. Но так как чувственное восприятие дает информацию об этом внешнем мире, или о «физической реальности», опосредствованно, мы можем охватить последнюю только путем рассуждений».

    При сборе информации, формулировке законов  и создании основ науки ученым для выражения мыслей нужен ясный, точный язык. Обыденный язык гораздо неопределеннее, чем это кажется большинству людей. Научный язык требует делать утверждения более определенными. Это приводит к выражениям, которые требуют включения целого ряда специфических терминов, их определений, комментариев, строгих формулировок, подробного изложения логических цепочек. Такое мышление, которое отслеживает, осознанно контролирует правильность последовательного выполнения всех логических операций, называется дискурсивным. Мышление, не расчленяющее свой предмет и логику, усматривающее истину в целостности внутреннего восприятия, является интуитивным. Выраженное в словесной форме, дискурсивное рассуждение представляет собой дискурс - форму научной устной или письменной речи, несущей в себе развивающуюся мысль.

    А. Эйнштейн: «Что отличает язык науки от языка в обычном понимании этого слова? Как произошло, что научный язык стал интернациональным? Единство научных понятий и научного языка обусловлено тем обстоятельством, что они создаются лучшими умами всех времен и народов. В одиночку и объединенными усилиями, если иметь в виду конечный эффект, они создавали духовное оружие для технических революций, которые в последние столетия преобразовывали жизнь человечества. Выработанные ими понятия служат путеводной звездой в ошеломляющем хаосе восприятий и учат нас извлекать общие истины из отдельных наблюдений».

    В науке используются как естественные, так и искусственные языки. Естественные языки несравненно богаче, отличаясь образностью и эмоциональностью. Искусственные языки, будучи беднее, обладают преимуществом однозначной определенности. Самым универсальным и точным языком науки, особенно естествознания, является искусственный язык математики:

    Г. Галилей: «Философия природы написана в величайшей книге, которая всегда открыта перед нашими глазами, - я разумею Вселенную, но понять ее сможет лишь тот, кто сначала выучит язык и постигнет письмена, которыми она начертана. А написана эта книга на языке математики, и письмена ее - треугольники, окружности и другие геометрические фигуры, без коих нельзя понять по-человечески ее слова: без них - тщетное кружение в темном лабиринте».

    Каталог Принстонского университета, 1947-1959: «Математика в определенном смысле представляет собой язык науки, основу успешной работы в области всех естественных и некоторых социальных наук».

    Применение  математики в науке и практике оказывается возможным благодаря выработке общих понятий, выразимых в словах, терминах, знаках. Только однородные качества вещей, отделенные от них силой абстракции и воплощенные в знаковых носителях информации, могут подвергаться исчислению и измерению. Поскольку в математических понятиях, символах и соотношениях отображаются объективные стороны явлений, математика представляет собой не только язык, но и научное знание о языке природы, выраженное в доступной человеку форме:

    К.Ф. Гаусс: «Математика - королева естественных наук».

    И все же математика не является, строго говоря, естественной наукой, т. к. ее объекты (числа, фигуры) - идеальны, а не материальны, не природны. Идеальные объекты существуют вне времени и пространства и не могут быть даны нам в чувственном восприятии. Естественные науки, используя математический аппарат, совершают подстановку, замещая явления и связи вещей понятиями, идеальными объектами и соответствующими знаками:

    А. Эйнштейн: «Математика занимается исключительно связями понятий друг с другом, не учитывая их отношения к опыту. Физика тоже имеет дело с понятиями, однако эти понятия приобретают физическое содержание только после четкого определения их связи с предметом исследования...».

    Преимущества  применения математического языка состоят в возможности записать мысль кратко, избежав при этом неясности и двусмысленности. Она особенно эффективна при установлении связей и проведении сложнейших рассуждений, когда мы соединяем несколько соотношений. Математический аппарат действует по правилам логики, перерабатывая получаемую от нас информацию и представляя нам ее в новой форме.

    Математика, как автомат, никогда не выдает на выходе того, чего не было на входе. И все же, вместе с заложенной в ней логикой, она дает новое, выводное знание. Освобождая человека от выполнения сложных рутинных операций, математика помогает творчеству в науке:

    А. Эйнштейн: «Весь предшествующий опыт убеждает нас в том, что природа представляет собой реализацию простейших математически мыслимых элементов. Я убежден, что посредством чисто математических конструкций мы можем найти те понятия и закономерные связи между ними, которые дадут нам ключ к пониманию явлений природы. Опыт может подсказать нам соответствующие математические понятия, но они ни в коем случае не могут быть выведены из него. Конечно, опыт остается единственным критерием пригодности математических конструкций физики. Но настоящее творческое начало присуще именно математике».

    Типология научных теорий может строиться в зависимости от использования ими естественных и искусственных языков: 1) содержательные (описательные, эмпирические, неформализованные теории, использующие исключительно или главным образом естественный язык; 2) математизированные (формализованные) теории, 3) гипотетико-дедуктивные, которые строятся в особых формальных языках. В современной науке математика является не внешним приложением, а существенной составляющей содержания знания о мире. Становится невозможным отделить эмпирическое знание от теоретического.

    Э. Виттакер (E. Whittaker): «С незапамятных времен физики и чистые математики работали в определенном согласии друг с другом относительно их доли участия в изучении природы. Сначала приходили математики и, проанализировав свойства пространства и времени, строили предварительную геометрию и кинематику (чистое движение). Затем, когда сцена была подготовлена, физики выводили действующих лиц: материальные тела, магниты, электрические заряды, свет и так далее, и представление начиналось. Однако, согласно революционной концепции Эйнштейна, действующие лица теперь сами готовят подмостки, появляясь на них: геометрия уже не предшествует физике, а неразделимо связана с ней в единый предмет. Свойства пространства в общей теории относительности зависят от присутствия материальных тел и энергии...».

    На  примере математического языка  науки видно, что характеристики естествознания существенно изменяются в ходе исторического развития научного познания. Меняются они и концептуально, вместе с философскими и методологическими основаниями научного познания.

    2. Периодизация истории  науки

    2.1. Принципы периодизации истории  научного познания

    Основные  периоды в развитии естествознания чаще всего связывают с четырьмя глобальными научными революциями. Первая связана с заложением основ наук самым универсальным мыслителем и ученым древности – Аристотелем, вторая – с переворотом в естествознании, совершенном Николаем Коперником, Галилео Галилеем и Исааком Ньютоном, третья – с созданием теории относительности и квантовой механики и выдвижением новых фундаментальных принципов науки Альбертом Эйнштейном и Нильсом Бором. Сегодня отмечаются признаки новой, четвертой научной революции.

      С точки зрения изменения взглядов  на устройство Вселенной первые  три революции связаны с утверждением  геоцентрической, гелиоцентрической и полицентрической картин мира. Современная революция в данном отношении характеризуется тенденцией к утверждению антропоцентризма. Он проявляется, в частности, в антропном принципе в науке, о котором пойдет речь ниже. Признаки наступления четвертой революции иногда связывают с успехами в создании единой теории поля, но при этом критерии единого логического основания для периодизации исторического пути естествознания не обнаруживается.

    Остановимся подробнее на другом основании для  выделения основных периодов в истории науки – методологическом, связанном со способами познания. С этой точки зрения, в истории развития естествознания, начиная с древности, можно выделить следующие основные периоды.

    2.2. Основные периоды исторического  разития науки

1. Преднаука – синкретичное, стихийное познание, обыденные и практические знания, разрозненные и несистематизированные представления о мире, восточные и ранние античные натурфилософские учения. Для преднаучного мышления была характерна антропоцентричная картина мира, т. е. человек видел себя центром мироздания.

    Традиционные  цивилизации Египта и Междуречья обладали налаженными механизмами накопления, хранения и передачи информации (профессионально-именные и письменные), но не имели хорошего механизма получения новых знаний. Знания, идущие от богов, носили эзотерический характер тайных доктрин, свободное критическое мышление отсутствовало. Более динамичный механизм развития знаний был присущ Индии и Китаю, однако знания, как и на всем Востоке, носили сугубо прикладной и, вместе с тем, сакральный характер. Такое состояние знаний еще не отвечало критериям науки как системы саморазвивающегося знания.