Научные революции

Научные революции и типы научной рациональности.

1. Типология традиций и новаций в науке.
2. Глобальные научные революции.
3. Изменение научной рациональности.

      В предыдущей лекции речь шла о соотношении  традиций и новаций в развитии науки. Выделим теперь типы того и другого.

      Традиции  существуют на трех основных уровнях  научного знания:

• на уровне науки в целом это критерии научности, т.е. общие эталоны, на которые ориентировано научное знание (требования, которые предъявляются к научной теории, в отличие от ненаучной). К основным критериям научности относятся: объективность  - стремление получить адекватный образ объекта при временном абстрагировании от оценок и целей деятельности; обоснованность – неприятие бездоказательных утверждений и голословной критики; стремление к обнаружению сущности за явлениями (в отличие от обыденного познания, функционирующего на уровне феноменов) и к переходу к сущности все более глубокого порядка; ориентация на всеобщность выводов, их распространимость, которая проявляется в формулировке законов как способе представления научного знания;   систематичность,  забота  о  внутренней  согласованности знания; теоретико-абстрактный уровень осмысления реальности; методологизм – наличие специальных методов познания и рефлексия над ними;
• на уровне групп наук – метанаучные принципы, например: атомизм – принцип существования элементарных единиц исследуемой реальности и объяснения всего явлений как структурно детерминированных; или натурализм – признание природы единственной и самодостаточной реальностью, поиск внутриприродного объяснения любых наблюдаемых явлений;
• на уровне отдельной науки это программы ее построения; этот уровень и отражают понятия «парадигма», «исследовательская программа», «тематическое пространство», в отечественной философской литературе этому уровню соответствует также термин «научная картина мира».

     Научные новации делятся на два основных типа:

• без смены парадигмы: новые факты, новые методики и инструментарий исследования, новые проблемы, новые гипотезы, новые теории, новые области исследования;
• со сменой парадигмы – научные революции. Рассмотрим их классификацию.

     По  своим источникам научные революции  делятся на внутринаучные и междисциплинарные; в последних принципиально новая идея заимствуется из другой, обычно смежной области знания. Например, формирование в 17-18 в. научной химии, основанной на идее химических элементов как простых веществ, которые являются пределом разложимости в химическом анализе и из которых образуются сложные вещества, во многом была связана с освоением идей механики: это содержательный принцип сведения процессов к движениям частиц и внедрение количественных эталонов описания и объяснения. 

     По  глубине происходящих изменений науки научные революции делятся на три типа:

      1) перестройка части оснований  НКМ без изменения идеалов и норм науки. Примером такой революции может служить переход от механической картины мира XVII в. к электромагнитной картине мира ХIХ в.;

      2) перестройка оснований и части  нормативов науки. Такой революции подверглась, например, последарвиновская эволюционная биология: она соединилась с генетикой, что существенно изменило представления о том, как протекает естественный отбор, и привело к появлению связанных с генетикой количественных методов;

      3) перестройка всех, в том числе  глубинных, содержательных оснований и нормативов. Такой революцией было, например, становление квантово-релятивистской физики. 

     По  широте охвата научные революции  могут быть локальными – на уровне конкретной дисциплины, группы дисциплин, отдельной предметной области (например, революция в космологии) – или глобальными, затрагивающими весь комплекс научного знания. Локальная научная революция может произойти даже на уровне не отдельной науки, а в одном из разделов науки. Например, в рамках астрономии в 20-х гг. ХХ в. произошла революция в космологии, остальные разделы астрономии в этот период экстенсивно росли; в 50-х гг. началась революция в астрофизике; некоторые разделы астрономии не затронуты революцией и по сей день. 

     В истории европейской науки традиционно  принято выделять две глобальные научные революции; более дискуссионными являются вопросы о выделении еще одной «промежуточной» революции и об оценке современной ситуации (от 2 до 4, т.о.).

     Первая  научная революция – на рубеже XVI – XVII вв. – знаменовала переход от формирующейся науки к классической. Ее содержание:

     1) формирование достаточно большого  массива знания, соответствующего  основным критериям научности  (объективное, обоснованное и  доказательное, точное, практически  ориентированное);

     2) возникновение специализированной научной методологии;

     3) организационное оформление науки (научные общества, общественные центры исследований, научная периодика, государственная поддержка науки).

     Таким образом, были преобразованы все  стороны существования науки. В  результате сформировалась классическая наука. 

     По  поводу времени следующей научной  революции в литературе существуют определенные разногласия. Школа Степина  выделяет научную революцию к. XVIII – первой половины ХIХ в. Ее содержание:

1. формирование дисциплинарной структуры науки (выделяются в специальные области исследования биология и геология, формируется комплекс гуманитарного знания, определяется самостоятельность технического знания);
2. профессионализация науки и становление системы образования, ориентированной на подготовку ученых-исследователей.

      Школа В.П. Кохановского считает более  существенным другой момент изменения  в науке и датирует вторую научную  революцию серединой ХIХ в. Ее содержание:

1. переход от механической к электромагнитной КМ; (
2. утверждение исторического подхода к объектам исследования (в биологии, астрономии, геологии, социологии);
3. начало технологически оснащенных исследований (т.е. появление методов, основанных на сложных технологиях – спектральный анализ и т.п.).

     Следующая глобальная научная революция, бесспорно, относится к концу ХIХ – началу ХХ в., и в результате нее происходит переход от классической к неклассической науке. Основу научной революции составили следующие открытия и связанные с ними новые идеи:

      1. Было обнаружено явление радиоактивности (1896 г., Беккерель), в 1897 г. Дж.Томсон открыл первую элементарную частицу – электрон и сделал вывод о том, что электроны являются составными частями атомов всех веществ. Так начало утверждаться положение  о делимости атома, сложности его строения. В 1911 г. Э.Резерфорд обнаружил существование в атомах ядер, положительно заряженных, размер которых мал по сравнению с размером атома, но в них сосредоточена почти вся масса атома. Он предложил планетарную модель атома, но она оказалась несовместимой с классической электродинамикой Максвелла. В 1913 г. Бор на основе модели Резерфорда предлагает уточненную модель, в которой предполагается, что электроны, вращаясь вокруг ядра, вопреки законам классической электродинамики не излучают энергии, а испускают ее порциями, при перескакивании с одной орбиты на другую (причем при переходе на более дальнюю орбиту происходит увеличение энергии атома). Итак, атом был представлен как система заряженных частиц. Было поставлено под сомнение существование последних неделимых частиц. Представление о мельчайших частицах, лежащих в основе реальности и связанных механическими взаимодействиями, было отвергнуто.

      2. Появление специальной теории  относительности. Она была в  основном сформулирована А. Эйнштейном  в 1905 г. в работе «К электродинамике движущихся сред»; математический аппарат теории был развит Г. Минковским в 1908 г. Теория показала, в частности, относительность основных механических свойств тел и опровергла представление об абсолютном пространстве и времени. Геометрия четырехмерного пространства-времени была определена как неевклидова. В связи с пониманием значения своего открытия Эйнштейн произнес знаменитые слова: «Прости меня, Ньютон». «Понятия, созданные тобой, и сейчас остаются ведущими в нашем физическом мышлении, хотя теперь мы знаем, что если мы будем стремиться к более глубокому пониманию взаимосвязей, то мы должны будем заменить эти понятия другими, стоящими дальше от сферы непосредственного опыта»¹. Т.Кун пишет: «Переход от ньютоновской к эйнштейновской механике иллюстрирует с полной ясностью научную революцию как смену понятийной сетки, через которую ученые рассматривали мир»².

     Коренные  изменения произошли в физике, но поскольку она была лидером  и эталоном науки, революция затронула  все ее области. В результате возникает неклассическая Н.

     Неклассическую  науку характеризуют:

     1) разрыв с обыденным мышлением, в том числе отказ от обязательного требования наглядности научного понимания объектов. Наша способность наглядного представления приспособлена к обычному миру – к макромиру. Освоение наукой принципиально иных областей реальности означает, что научное мышление должно строиться по иным правилам. В частности, как замечает Р. Фейнман, микротела «ведут себя таким образом, что это ни в коей степени не напоминает чего-нибудь, с чем вы сталкивались раньше… Атом не подчиняется тем же законам, что и грузик, подвешенный на пружине и колеблющийся на ней. Его нельзя также рассматривать как миниатюрную Солнечную систему с крошечными планетами, вращающимися по орбитам. Нельзя его представить и в виде какого-то облака или тумана, окутывающего ядро. Просто он не похож на все, что вы видели до этого»³. Л. Ландау считал принципиальной особенностью современной науки и проявлением силы человеческого разума то, что человек может понять вещи, которые не может вообразить;

     2) новое понимание детерминизма и признание определяющей роли статистических закономерностей по отношению к динамическим. Детерминизм – это учение о связи и обусловленности явлений. В классическом детерминизме связь между причиной и следствиями рассматривается как определенная и однозначная, законы имеют вид динамических закономерностей, характеризующих каждый объект исследования, и дают для него четкий и точный прогноз. Статистические закономерности относятся не к отдельным объектам, а к совокупностям, это предсказания тенденций, а прогноз для каждого отдельного объекта носит лишь вероятностный характер. Связана смена типа детерминизма с обращением к новым классам объектов: не только микромир, но и социум;

     3) распространение вероятностного стиля научного мышления и признание вариативного характера истины. Это также связано с особенностями исследуемых объектов: их бытие многопланово, они труднодоступны, и познание их неизбежно предполагает сложный операциональный инструментарий. Поэтому признается, что различные теоретические представления объекта не исключают, а дополняют друг друга: каждое воспроизводит существенные параметры объекта, и ни одно не раскрывает их все.

     4) системный подход. Системный подход состоит в рассмотрении объекта исследования как единства взаимосвязанных компонентов, сохраняющих при этом качественную определенность, и установление присутствия, с одной стороны, системного качества, с другой – детерминации целого свойствами каждого из объектов и особенностями локальных моментов взаимодействия.  

     Как деятельность неклассическую Н характеризуют: отказ от чисто эмпирических и индуктивистских исследовательских программ, развитая методология и распространение математических методов (математическое моделирование), не только высокотехнологичная оснащенность. Развитие науки как профессиональной деятельности обусловило появление нормативных правил этой деятельности – явная и неявная регламентация различных моментов научной деятельности (например, построение определений или культура цитирования), этики науки. 

      (4) Научная революция второй половины  ХХ в. Во второй половине  ХХ в. появляется ряд идей, существенно  дополняющие указанные  принципы  неклассической науки. К новым  моментам на уровне знания  относятся:

• появление общенаучных концепций кибернетики и синергетики и исследование объектов как сложных саморазвивающихся систем;
• холизм, т.е. развитие идеи целостности мира, биосферы, ноосферы,  осознание необходимости их изучения как «организмов»;
• понимание мира не только как саморазвивающейся целостности, но и как нестабильного, неустойчивого, хаосогенного, неравновесного;
• соединение системного и исторического подходов. Исторический подход предполагает рассмотрение системы в становлении, как исторически формирующейся и изменяющейся. Соответственно основным типом объяснения становится историческая реконструкция развития системы.

      В функционировании науки второй половины ХХ в. как деятельности тоже выделяются новые моменты: ориентация на комплексные  и междисциплинарные исследования; смена научного лидерства – от физики к биологии, биотехнологиям; ценностная переориентация науки (от идеи ценностной нейтральности к идее социальной ответственности). Классическая и неклассическая наука ориентировались на истину, т.е. на внутринаучные ценности; установление истины как основная задача науки не подвергалось сомнению. Наука конца ХХ в. в обязательном порядке ставит вопрос о цене истины, принимает во внимание социальные последствия и цели научной деятельности, вводит нормативы этического характера.