Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
В.С.Степин
В.Г.Горохов
М.А.Розов
Философия науки и техники
О Г Л А В Л Е Н И Е
Введение. ПРЕДМЕТ ФИЛОСОФИИ НАУКИ
Розов М.А., Степин В.С.
Раздел I. НАУЧНОЕ ПОЗНАНИЕ КАК СОЦИОКУЛЬТУРНЫЙ ФЕНОМЕН
Степин В.С.
Глава 1. ОСОБЕННОСТИ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ И ЕГО РОЛЬ В СОВРЕМЕННОЙ ЦИВИЛИЗАЦИИ
Наука в техногенном мире
Глобальные кризисы и проблема ценности
научно-технического прогресса
Специфика научного познания
Глава 2. ГЕНЕЗИС НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
Раздел II. НАУКА КАК ТРАДИЦИЯ
Розов М.А.
Глава 3. ЭВОЛЮЦИЯ ПОДХОДОВ К АНАЛИЗУ НАУКИ
Глава 4. СТРОЕНИЕ НАУКИ КАК ТРАДИЦИИ
На что похожа наука
Типы и связи научных программ
Глава 5. НОВАЦИИ И ИХ МЕХАНИЗМЫ
Типы новаций в развитии науки
Традиции и новации
Глава 6. ТРАДИЦИИ И ФЕНОМЕН ЗНАНИЯ
Глава 7. НАУКА КАК СИСТЕМА С РЕФЛЕКСИЕЙ
Понятие рефлексирующей системы
Рефлексивная симметрия и связи научных дисциплин
Раздел III. СТРУКТУРА И ДИНАМИКА НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
Степин В.С.
Глава 8. ЭМПИРИЧЕСКИЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ УРОВНИ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Понятия эмпирического и теоретического (основные признаки)
Структура эмпирического исследования
Структура теоретического исследования
Основания науки
Глава 9. ДИНАМИКА НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
Взаимодействие научной картины мира и опыта
Формирование частных теоретических схем и законов
Логика построения развитых теорий в классической физике
Особенности построения развитых, математизированных теорий в современной науке
Глава 10. НАУЧНЫЕ РЕВОЛЮЦИИ И СМЕНА ТИПОВ НАУЧНОЙ РАЦИОНАЛЬНОСТИ
Феномен научных революций
Глобальные научные революции: от классической к постнеклассической науке
Исторические типы научной рациональности
Раздел IV. ФИЛОСОФИЯ ТЕХНИКИ
Горохов В.Г.
Глава 11. ПРЕДМЕТ ФИЛОСОФИИ ТЕХНИКИ
Что такое философия техники?
Проблема соотношения науки и техники
Специфика естественных и технических наук
Фундаментальные и прикладные исследования в технических науках
Глава 12. ФИЗИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ. ГЕНЕЗИС КЛАССИЧЕСКИХ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК
Структура технической теории
Функционирование технической теории
Формирование и развитие технической теории
Глава 13. СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ И НЕОБХОДИМОСТЬ СОЦИАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ТЕХНИКИ
Классическая инженерная деятельность
Системотехническая деятельность
Социотехническое проектирование
Проблема оценки социальных, экологических и других последствий техники
Введение
ПРЕДМЕТ ФИЛОСОФИИ НАУКИ
Сейчас, в конце двадцатого века, бросая взгляд в прошлое, мы можем с уверенностью сказать, что ни одна сфера духовной культуры не оказала столь существенного и динамичного влияния на общество, как наука. И в нашем мировоззрении, и в мире окружающих нас вещей мы повсеместно имеем дело с последствиями ее развития. Со многими из них мы настолько срослись, что уже не склонны их замечать или тем более видеть в них особые достижения.
Ни с чем не сравнимы и темпы собственного роста и преобразования науки. Уже почти никто, кроме историков, не читает работ даже таких корифеев естествознания прошлого столетия, как Александр Гумбольдт, Фарадей, Максвелл или Дарвин. Никто уже не изучает физику по работам Эйнштейна, Бора, Гейзенберга, хотя они почти наши современники. Наука вся устремлена в будущее.
Каждый, даже великий, ученый обречен на то, что полученные им результаты со временем будут переформулированы, выражены в ином языке, а его идеи будут преобразованы. Науке чужд индивидуализм, она призывает каждого к жертвам ради общего дела, хотя и хранит в социальной памяти имена великих и малых творцов, внесших вклад в ее развитие. Но идеи после их публикации начинают жить самостоятельной жизнью, неподвластной воле и желаниям их творцов. Иногда бывает так, что ученый до конца своих дней не может принять того, во что превратились его собственные идеи. Они ему уже не принадлежат, он не способен угнаться за их развитием и контролировать их применение.
Не удивительно, что в наше время наука нередко оказывается объектом ожесточенной критики, ее обвиняют во всех смертных грехах, включая и ужасы Чернобыля, и экологический кризис в целом. Но, во-первых, критика подобного рода - это только косвенное признание огромной роли и мощи науки, ибо никому не придет в голову обвинять в чем-либо подобном современную музыку, живопись или архитектуру. А во-вторых, нелепо обвинять науку в том, что общество далеко не всегда способно использовать ее результаты себе во благо. Спички создавались вовсе не для того, чтобы дети играли с огнем.
Сказанного уже достаточно, чтобы понять, что наука - это вполне достойный объект изучения. В наше время она оказалась под перекрестным вниманием сразу нескольких дисциплин, включая историю, социологию, экономику, психологию, науковедение. Философия и методология науки занимают в этом ряду особое место. Наука многоаспектна и многогранна, но прежде всего она представляет собой производство знаний. Наука не существует без знания, как автомобилестроение не существует без автомобиля. Можно поэтому интересоваться историей научных учреждений, социологией и психологией научных коллективов, но именно производство знаний делает науку наукой. И именно с этой точки зрения мы будем в дальнейшем к ней подходить. Философия науки пытается ответить на следующие основные вопросы: что такое научное знание, как оно устроено, каковы принципы его организации и функционирования, что собой представляет наука как производство знаний, каковы закономерности формирования и развития научных дисциплин, чем они отличаются друг от друга и как взаимодействуют? Это, разумеется, далеко не полный перечень, но он дает примерное представление о том, что в первую очередь интересует философию науки.
Итак, мы будем рассматривать науку как производство знаний. Но и с этой точки зрения она представляет собой нечто крайне многокомпонентное и разнородное. Это и экспериментальные средства, необходимые для изучения явлений, - приборы и установки, с помощью которых эти явления фиксируются и воспроизводятся. Это методы, посредством которых выделяются и познаются предметы исследования (фрагменты и аспекты объективного мира, на которые направлено научное познание). Это люди, занятые научным исследованием, написанием статей или монографий. Это учреждения и организации типа лабораторий, институтов, академий, научных журналовѕ Это системы знаний, зафиксированные в виде текстов и заполняющие полки библиотек. Это конференции, дискуссии, защиты диссертаций, научные экспедицииѕ Список такого рода можно продолжать и продолжать, но и сейчас бросается в глаза огромная разнородность перечисленных явлений. Что их объединяет? Нельзя ли все это многообразие свести к чему-то одному?
Простейшее и достаточно очевидное предположение может состоять в том, что наука - это определенная человеческая деятельность, обособленная в процессе разделения труда и направленная на получение знаний. Стоит охарактеризовать эту деятельность, ее цели, средства и продукты, и она объединит все перечисленные явления, как например, деятельность столяра объединяет доски, клей, лак, письменный стол, рубанок и многое другое. Иными словами, напрашивается мысль, что изучать науку - это значит изучать ученого за работой, изучать технологию его деятельности по производству знаний. Против этого трудно что-либо возразить.
Правда, в значительной степени ученый и сам изучает и описывает свою собственную деятельность: научные тексты, например, содержат подробное описание проделанных экспериментов, методов решения задач и т.п. Но описав поставленный эксперимент, ученый, за редким исключением, не пытается проследить, как именно он пришел к идее этого эксперимента, а если и пытается, то результаты такой работы уже не входят органично в содержание специальных научных работ.
Не вдаваясь в детали и огрубляя картину, можно сказать, что ученый, работающий в той или иной специальной области науки, как правило, ограничивается описанием тех аспектов своей деятельности, которые можно представить и как характеристику изучаемых явлений. Так, например, когда химик описывает способ получения тех или иных соединений, то это не только описание деятельности, но и описание самих соединений: вещество такое-то может быть получено таким-то путем. Но далеко не все в деятельности ученого можно представить подобным образом. Процедуры научного поиска в разных областях знания имеют много общего, и уже это выводит их за пределы узко профессиональных интересов той или иной специальной науки.
Итак, одним из аспектов исследования науки может быть изучение ученого за работой. Результаты такого изучения могут иметь нормативный характер, ибо, описывая деятельность, которая привела к успеху, мы, сами того не желая, пропагандируем положительный образец, а описание неудачной деятельности звучит как предупреждение.
Но правомерно ли сводить изучение науки к описанию деятельности отдельных людей? Наука это далеко не только деятельность. Деятельность всегда персонифицирована, можно говорить о деятельности конкретного человека или группы людей, а наука выступает как некоторое надиндивидуальное, надличностное явление. Это не просто деятельность Галилея, Максвелла или Дарвина. Конечно, труды этих ученых оказали влияние на науку, но каждый из них работал в рамках науки своего времени и подчинялся ее требованиям и законам. Если мы как-то понимаем смысл выражений "работать в науке", "оказывать влияние на науку", "подчиняться требованиям науки", то мы тем самым интуитивно уже противопоставили науку деятельности отдельного человека или группы людей и должны теперь ответить на вопрос: что собой представляет это обезличенное целое, выглядывающее из-за спины каждого индивидуального своего представителя?
Забегая вперед, можно сказать, что речь идет о научных традициях, в рамках которых работает ученый. Силу этих традиций осознают и сами исследователи. Вот что пишет наш известный географ и почвовед Б.Б.Полынов, цитируя, якобы, выдержки из дневника одного иностранного ученого: "Что бы я ни взял, будь то пробирка или стеклянная палочка, к чему бы я ни подошел: автоклаву или микроскопу, - все это было когда-то кем-то придумано, и все это заставляет меня делать определенные движения и принимать определенное положение. Я чувствую себя дрессированным животным, и это сходство тем полнее, что, прежде чем научиться точно и быстро выполнять безмолвные приказания всех этих вещей и скрытых за ними призраков прошлого, я действительно прошел долгую школу дрессировки студентом, докторантом и докторомѕ" И далее: "Никто не может меня упрекнуть в некорректном использовании литературных источников. Самая мысль о плагиате вызывает у меня отвращение. И все же с моей стороны не потребовалось особенного напряжения, чтобы убедиться, что в нескольких десятках моих работ, составивших мне репутацию оригинального ученого и охотно цитируемых моими коллегами и учениками, нет ни одного факта и ни одной мысли, которая не была бы предусмотрена, подготовлена или так или иначе провоцирована моими учителями, предшественниками или пререканиями моих современников".
Может показаться, что перед нами карикатура. Но сам Б.Б.Полынов подытоживает приведенные записи следующим образом: "Все, что писал автор дневника, есть не что иное, как действительные реальные условия творчества многих десятков, сотен натуралистов всего мира. Мало того, это те самые условия, которые только и могут гарантировать развитие науки, т.е. использование опыта прошлого и дальнейший рост бесконечного количества зародышей всякого рода идей, скрытых иногда в далеком прошлом".
Итак, наука это деятельность, которая возможна только благодаря традиции или, точнее, множеству традиций, в рамках которых эта деятельность осуществляется. Она сама может быть рассмотрена как особый тип традиций, передаваемых в человеческой культуре. Деятельность и традиции - это два разных, хотя и неразрывно связанных аспекта науки, требующие, вообще говоря, разных подходов и методов исследования. Конечно, деятельность осуществляется в традициях, т.е. не существует без них, а традиции, в свою очередь, не существуют вне деятельности. Но изучая традиции, мы описываем некоторый естественный процесс, в то время как акты деятельности всегда целенаправлены. Они предполагают выбор ценностей и целей субъектом деятельности, и нельзя понять деятельность, не фиксируя цель. Философия науки, будучи дисциплиной гуманитарной, сталкивается здесь с кардинальной для гуманитарного знания дилеммой объяснения и понимания.
Рассмотрим ее более подробно. Представим себе экспериментатора в лаборатории, окруженного приборами и различного рода экспериментальными установками. Он должен понимать назначение всех этих приспособлений, они для него - своеобразный текст, который он умеет читать и истолковывать определенным образом. Конечно, микроскоп, стоящий у него на столе, изобрел и сделал не он, конечно, его использовали и раньше. Наш экспериментатор традиционен. Он, однако, может возразить и сказать, что использует микроскоп вовсе не потому, что так делали до него, а потому, что это соответствует его сегодняшним целям. Правда, и цели достаточно традиционны, но наш экспериментатор опять-таки выбрал их не в силу традиционности, а потому, что они показались ему интересными и привлекательными в сложившейся ситуации. Все это так и есть, наш экспериментатор нас не обманывает. Изучив традиции, мы поэтому еще не поймем деятельность. Нам для этого нужно вникнуть в ее цели и мотивы, увидеть мир глазами экспериментатора.
Соотношение понимающего и объясняющего подхода - это очень сложная проблема не только философии науки, но и гуманитарного познания вообще.
Анализ науки как традиции и как деятельности - это два способа анализа, дополняющие друг друга. Каждый из них выделяет особый аспект сложного целого, которым является наука. И их сочетание позволяет выработать более полное представление о науке.
Рассматривая науку как деятельность, направленную на производство нового знания, и как традицию важно принять во внимание историческую изменчивость самой научной деятельности и научной традиции. Иначе говоря, философия науки, анализируя закономерности развития научного знания, обязана учитывать историзм науки. В процессе ее развития происходит не только накопление нового знания и перестраиваются ранее сложившиеся представления о мире. В этом процессе изменяются все компоненты научной деятельности: изучаемые ею объекты, средства и методы исследования, особенности научных коммуникаций, формы разделения и кооперации научного труда и т.п.
Даже беглое сравнение современной науки и науки предшествующих эпох обнаруживает разительные перемены. Ученый классической эпохи (от XVII до начала XX в.), допустим, Ньютон или Максвелл, вряд ли бы принял идеи и методы квантовомеханического описания, поскольку он считал недопустимым включать в теоретическое описание и объяснение ссылки на наблюдателя и средства наблюдения. Такие ссылки воспринимались бы в классическую эпоху как отказ от идеала объективности. Но Бор и Гейзенберг - одни из творцов квантовой механики, - напротив, доказывали, что именно такой способ теоретического описания микромира гарантирует объективность знания о новой реальности. Иная эпоха - иные идеалы научности.
В наше время изменился и сам характер научной деятельности по сравнению с исследованиями классической эпохи. На место науки небольших сообществ ученых пришла современная "большая наука" с ее почти производственным применением сложных и дорогостоящих приборных комплексов (типа крупных телескопов, современных систем разделения химических элементов, ускорителей элементарных частиц), с резким увеличением количества людей, занятых в научной деятельности и обслуживающих ее; с крупными объединениями специалистов разного профиля, с целенаправленным государственным финансированием научных программ и т.п.
Меняются от эпохи к эпохе и функции науки в жизни общества, ее место в культуре и ее взаимодействие с другими областями культурного творчества. Уже в XVII в. возникающее естествознание заявило свои претензии на формирование в культуре доминирующих мировоззренческих образов. Обретая мировоззренческие функции, наука стала все активнее воздействовать на другие сферы социальной жизни, в том числе и на обыденное сознание людей. Ценность образования, основанного на усвоении научных знаний, стало восприниматься как нечто само собой разумеющееся.
Во второй половине XIX столетия наука получает все расширяющееся применение в технике и технологии. Сохраняя свою культурно-мировоззренческую функцию, она обретает новую социальную функцию - становится производительной силой общества.
ХХ век может быть охарактеризован как все расширяющееся использование науки в самых различных областях социальной жизни. Наука начинает все активнее применяться в различных сферах управления социальными процессами, выступая основой квалифицированных экспертных оценок и принятия управленческих решений. Соединяясь с властью, она реально начинает воздействовать на выбор тех или иных путей социального развития. Эту новую функцию науки иногда характеризуют как превращение ее в социальную силу. При этом усиливаются мировоззренческие функции науки и ее роль как непосредственной производительной силы.
Но если меняются сами стратегии научной деятельности и ее функции в жизни общества, то возникают новые вопросы. Будет ли и дальше меняться облик науки и ее функции в жизни общества? Всегда ли научная рациональность занимала приоритетное место в шкале ценностей или это характерно только для определенного типа культуры и определенных цивилизаций? Возможна ли утрата наукой своего прежнего ценностного статуса и своих прежних социальных функций? И наконец, какие изменения можно ожидать в системе самой научной деятельности и в ее взаимодействии с другими сферами культуры на очередном цивилизационном переломе, в связи с поисками человечеством путей выхода из современных глобальных кризисов?
Все эти вопросы выступают как формулировки проблем, обсуждаемых в современной философии науки. Учет этой проблематики позволяет уточнить понимание ее предмета. Предметом философии науки являются общие закономерности и тенденции научного познания как особой деятельности по производству научных знаний, взятых в их историческом развитии и рассмотренных в исторически изменяющемся социокультурном контексте.
Современная философия науки рассматривает научное познание как социокультурный феномен. И одной из важных ее задач является исследование того, как исторически меняются способы формирования нового научного знания и каковы механизмы воздействия социокультурных факторов на этот процесс.
Чтобы выявить общие закономерности развития научного познания, философия науки должна опираться на материал истории различных конкретных наук. Она вырабатывает определенные гипотезы и модели развития знания, проверяя их на соответствующем историческом материале. Все это обусловливает тесную связь философии науки с историко-научными исследованиями.
Философия науки всегда обращалась к анализу структуры динамики знания конкретных научных дисциплин. Но вместе с тем она ориентирована на сравнение разных научных дисциплин, на выявление общих закономерностей их развития. Как нельзя требовать от биолога, чтобы он ограничил себя изучением одного организма или одного вида организмов, так нельзя и философию науки лишить ее эмпирической базы и возможности сравнений и сопоставлений.
Долгое время в философии науки в качестве образца для исследования структуры и динамики познания выбиралась математика. Однако здесь отсутствует ярко выраженный слой эмпирических знаний, и поэтому, анализируя математические тексты, трудно выявить те особенности строения и функционирования теории, которые связаны с ее отношениями к эмпирическому базису. Вот почему философия науки, особенно с конца XIX столетия, все больше ориентируется на анализ естественнонаучного знания, которое содержит многообразие различных видов теорий и развитый эмпирический базис.
Представления и модели динамики науки, выработанные на этом историческом материале, могут потребовать корректировки при переносе на другие науки. Но развитие познания именно так и происходит: представления, выработанные и апробированные на одном материале, затем переносятся на другую область и видоизменяются, если будет обнаружено их несоответствие новому материалу.
Часто можно встретить утверждение, что представления о развитии знаний при анализе естественных наук нельзя переносить на область социального познания.
Основанием для таких запретов служит проведенное еще в XIX веке различение наук о природе и наук о духе. Но при этом необходимо отдавать себе отчет в том, что познание в социально-гуманитарных науках и науках о природе имеет общие черты именно потому, что это научное познание. Их различие коренится в специфике предметной области. В социально-гуманитарных науках предмет включает в себя человека, его сознание и часто выступает как текст, имеющий человеческий смысл. Фиксация такого предмета и его изучение требуют особых методов и познавательных процедур. Однако при всей сложности предмета социально-гуманитарных наук установка на объективное его изучение и поиск законов является обязательной характеристикой научного подхода. Это обстоятельство не всегда принимается во внимание сторонниками "абсолютной специфики" гуманитарного и социально-исторического знания. Его противопоставление естественным наукам производится подчас некорректно. Гуманитарное знание трактуется предельно расширительно: в него включают философские эссе, публицистику, художественную критику, художественную литературу и т.п. Но корректная постановка проблемы должна быть иной. Она требует четкого различения понятий "социально-гуманитарное знание" и "научное социально-гуманитарное знание". Первое включает в себя результаты научного исследования, но не сводится к ним, поскольку предполагает также иные, вненаучные формы творчества. Второе же ограничивается только рамками научного исследования. Разумеется, само это исследование не изолировано от иных сфер культуры, взаимодействует с ними, но это не основание для отождествления науки с иными, хотя и близко соприкасающимися с ней формами человеческого творчества.
Если исходить из сопоставления наук об обществе и человеке, с одной стороны, и наук о природе - с другой, то нужно признать наличие в их познавательных процедурах как общего, так и специфического содержания. Но методологические схемы, развитые в одной области, могут схватывать некоторые общие черты строения и динамики познания в другой области, и тогда методология вполне может развивать свои концепции так, как это делается в любой другой сфере научного познания, в том числе и социально-гуманитарных науках. Она может переносить модели, разработанные в одной сфере познания, на другую и затем корректировать их, адаптируя к специфике нового предмета.
При этом следует учитывать по меньшей мере два обстоятельства. Во-первых, философско-методологический анализ науки независимо от того, ориентирован ли он на естествознание или на социально-гуманитарные науки, сам принадлежит к сфере исторического социального познания. Даже тогда, когда философ и методолог имеет дело со специализированными текстами естествознания, его предмет - это не физические поля, не элементарные частицы, не процессы развития организмов, а - научное знание, его динамика, методы исследовательской деятельности, взятые в их историческом развитии. Понятно, что научное знание и его динамика является не природным, а социальным процессом, феноменом человеческой культуры, а поэтому его изучение выступает особым видом наук о духе.
Во-вторых, необходимо учитывать, что жесткая демаркация между науками о природе и науками о духе имела свои основания для науки в XIX столетии, но она во многом утрачивает силу применительно к науке последней трети XX века. Об этом будет сказано более подробно в дальнейшем изложении. Но предварительно зафиксируем, что в естествознании наших дней все большую роль начинают играть исследования сложных развивающихся систем, которые обладают "синергетическими характеристиками" и включают в качестве своего компонента человека и его деятельность. Методология исследования таких объектов сближает естественнонаучное и гуманитарное познание, стирая жесткие границы между ними.
Что же дает философия науки человеку, который изучает ее, не будучи специалистом в этой области? В наш прагматический век от изучения чего-то обычно ждут непосредственной пользы. Какую же пользу может извлечь из философии науки тот, кто работает либо готовится работать в науке над ее конкретными проблемами? Могут ли они отыскать в философии науки некий универсальный метод решения проблем, своего рода "алгоритм открытия"? Мысленно обращаясь к специалистам в области конкретных наук по этому поводу, можно было бы сказать следующее: никто вам не поможет в решении ваших конкретных проблем, кроме вас самих. Философия науки не ставит своей обязательной задачей чему-то вас учить в вашей собственной области. Она не формулирует специально никаких конкретных рецептов или предписаний, она объясняет, описывает, но не предписывает. Конечно, как уже отмечалось, любое описание деятельности, в том числе и деятельности ученого, можно рассматривать и как предписание - "делай так же", но это может быть только побочным результатом философии науки. Философия науки в наше время преодолела ранее свойственные ей иллюзии в создании универсального метода или системы методов, которые могли бы обеспечить успех исследования для всех наук во все времена. Она выявила историческую изменчивость не только конкретных методов науки, но и глубинных методологических установок, характеризующих научную рациональность. Современная философия науки показала, что сама научная рациональность исторически развивается и что доминирующие установки научного сознания могут изменяться в зависимости от типа исследуемых объектов и под влиянием изменений в культуре, в которые наука вносит свой специфический вклад. Значит ли это, что философия науки вообще бесполезна для ученого? Нет, не значит. Попробуем прояснить эту несколько парадоксальную ситуацию.
Можно ли работать в сфере науки, не понимая, что она собой представляет? Вероятно можно, хотя и до определенных пределов. В такой же степени, например, можно завинчивать какой-нибудь болт на конвейере автозавода, не имея ни малейшего представления ни о производственном процессе в целом, ни о том, что такое автомобиль. Более того, крайне сомнительно, что расширение ваших представлений о производственном процессе может существенно помочь в завинчивании отдельного болта. Однако, если вы ставите перед собой творческую задачу дальнейшего развития автомобилестроения, то здесь вам уже могут понадобиться и представления о предыдущих этапах и закономерностях этого развития, и знание смежных областей, и многое, многое другое. Трудно даже предусмотреть, что вам при этом может понадобиться. Неопределенность предполагаемой предварительной информации - это специфика творческих задач. Фактически перед нами тавтология: если вы точно знаете, что вам понадобится для решения задачи, значит задача не является творческой. Именно поэтому философия науки не нужна научному ремесленнику, не нужна при решении типовых и традиционных задач, но подлинная творческая работа, как правило, выводит ученого на проблемы философии и методологии. Он нуждается в том, чтобы посмотреть на свою область со стороны, осознать закономерности ее развития, осмыслить ее в контексте науки как целого, нуждается в расширении кругозора. Философия науки дает такой кругозор, а извлечете ли вы из этого пользу - это ваше дело.
Можно подойти к вопросу и с несколько иных позиций, с позиций ценностных ориентаций, с точки зрения осмысленности человеческой жизни. А способно ли нас удовлетворить простое завинчивание болта на конвейере без осознания более глобальной цели, без понимания того процесса, участником которого мы являемся? Вероятно, не способно. А это значит, что любой ученый нуждается в понимании того, что такое наука и научное знание, в понимании того глобального исторического процесса познания, на алтарь которого он самоотверженно кладет свою голову. Философия науки служит и этим задачам.
|
|
|
Раздел I
НАУЧНОЕ ПОЗНАНИЕ КАК СОЦИОКУЛЬТУРНЫЙ ФЕНОМЕН
Глава 1
ОСОБЕННОСТИ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ И ЕГО РОЛЬ В СОВРЕМЕННОЙ ЦИВИЛИЗАЦИИ
Наука в техногенном мире
В современной цивилизации наука играет особую роль. Технологический прогресс ХХ века, приведший в развитых странах Запада и Востока к новому качеству жизни, основан на применении научных достижений. Наука революционизирует не только сферу производства, но и оказывает влияние на многие другие сферы человеческой деятельности, начиная регулировать их, перестраивая их средства и методы.
Неудивительно, что проблемы будущего современной цивилизации не могут обсуждаться вне анализа современных тенденций развития науки и ее перспектив. Хотя в современном обществе существуют и антисциентистские движения, в целом наука воспринимается как одна из высших ценностей цивилизации и культуры.
Однако так было не всегда, и не во всех культурах наука занимала столь высокое место в шкале ценностных приоритетов. В этой связи возникает вопрос об особенностях того типа цивилизационного развития, который стимулировал широкое применение в человеческой деятельности научных знаний.
В развитии человечества, после того как оно преодолело стадию варварства и дикости, существовало множество цивилизаций - конкретных видов общества, каждое из которых имело свою самобытную историю. Известный философ и историк А.Тойнби выделил и описал 21 цивилизацию. Все они могут быть разделены на два больших класса соответственно типам цивилизационного прогресса - на традиционные и техногенные цивилизации.
Техногенная цивилизация является довольно поздним продуктом человеческой истории. Долгое время эта история протекала как взаимодействие традиционных обществ. Лишь в XV-ХVII столетиях в европейском регионе сформировался особый тип развития, связанный с появлением техногенных обществ, их последующей экспансией на остальной мир и изменением под их влиянием традиционных обществ. Некоторые из этих традиционных обществ были просто-напросто поглощены техногенной цивилизацией, пройдя через этапы модернизации, они превращались затем в типичные техногенные общества. Другие, испытав на себе прививки западной технологии и культуры, тем не менее сохраняли многие традиционные черты, превратившись в своего рода гибридные образования.
Различия традиционной и техногенной цивилизации носят радикальный характер.
Традиционные общества характеризуются замедленными темпами социальных изменений. Конечно, в них также возникают инновации как в сфере производства, так и в сфере регуляции социальных отношений, но прогресс идет очень медленно по сравнению со сроками жизни индивидов и даже поколений. В традиционных обществах может смениться несколько поколений людей, заставая одни и те же структуры общественной жизни, воспроизводя их и передавая следующему поколению. Виды деятельности, их средства и цели могут столетиями существовать в качестве устойчивых стереотипов. Соответственно в культуре этих обществ приоритет отдается традициям, образцам и нормам, аккумулирующим опыт предков, канонизированным стилям мышления. Инновационная деятельность отнюдь не воспринимается здесь как высшая ценность, напротив, она имеет ограничения и допустима лишь в рамках веками апробированных традиций. Древняя Индия и Китай, Древний Египет, государства мусульманского Востока эпохи средневековья и т.д. - все это традиционные общества. Этот тип социальной организации сохранился и до наших дней: многие государства третьего мира сохраняют черты традиционного общества, хотя их столкновение с современной западной (техногенной) цивилизацией рано или поздно приводит к радикальным трансформациям традиционной культуры и образа жизни.
Что же касается техногенной цивилизации, которую часто обозначают расплывчатым понятием "западная цивилизация", имея в виду регион ее возникновения, то это особый тип социального развития и особый тип цивилизации, определяющие признаки которой в известной степени противоположны характеристикам традиционных обществ. Когда техногенная цивилизация сформировалась в относительно зрелом виде, то темп социальных изменений стал возрастать с огромной скоростью. Можно сказать так, что экстенсивное развитие истории здесь заменяется интенсивным; пространственное существование - временным. Резервы роста черпаются уже не за счет расширения культурных зон, а за счет перестройки самих оснований прежних способов жизнедеятельности и формирования принципиально новых возможностей. Самое главное и действительно эпохальное, всемирно-историческое изменение, связанное с переходом от традиционного общества к техногенной цивилизации, состоит в возникновении новой системы ценностей. Ценностью считается сама инновация, оригинальность, вообще новое. В известном смысле символом техногенного общества может считаться книга рекордов Гиннеса в отличие, скажем, от семи чудес света, которая наглядно свидетельствует, что каждый индивид может стать единственным в своем роде, достичь чего-то необычного, и она же как бы призывает к этому. Семь чудес света, напротив, призваны были подчеркнуть завершенность мира и показать, что все грандиозное, действительно необычное уже состоялось. Далее, на одном из самых высоких мест в иерархии ценностей оказывается автономия личности, что традиционному обществу вообще несвойственно. Там личность реализуется только через принадлежность к какой-либо определенной корпорации, будучи элементом в строго определенной системе корпоративных связей. Если человек не включен в какую-нибудь корпорацию, он не личность.
В техногенной цивилизации возникает особый тип автономии личности: человек может менять свои корпоративные связи, он жестко к ним не привязан, может и способен очень гибко строить свои отношения с людьми, погружается в разные социальные общности, а часто и в разные культурные традиции.
Техногенная цивилизация началась задолго до компьютеров, и даже задолго до паровой машины. Ее преддверием можно назвать развитие античной культуры, прежде всего культуры полисной, которая подарила человечеству два великих изобретения - демократию и теоретическую науку, первым образцом которой была Евклидова геометрия. Эти два открытия - в сфере регуляции социальных связей и в способе познания мира - стали важными предпосылками для будущего, принципиально нового типа цивилизационного прогресса.
Второй и очень важной вехой стало европейское средневековье с особым пониманием человека, созданного по образу и подобию Бога, с культом человекобога и культом любви человека к человекобогу, к Христу, с культом человеческого разума, способного понять и постигнуть тайну божественного творения, расшифровать те письмена, которые Бог заложил в мир, когда он его создавал. Последнее обстоятельство необходимо отметить особо: целью познания как раз и считалась расшифровка промысла Божьего, плана божественного творения, реализованного в мире, - страшно еретическая мысль с точки зрения традиционных религий. Но это все - преддверие.
Впоследствии, в эпоху Ренессанса, происходит восстановление многих достижений античной традиции, но при этом ассимилируется и идея богоподобности человеческого разума. И вот с этого момента закладывается культурная матрица техногенной цивилизации, которая начинает свое собственное развитие в XVII в. Она проходит три стадии: сначала - предындустриальную, потом - индустриальную, и, наконец, - постындустриальную. Важнейшей основой ее жизнедеятельности становится прежде всего развитие техники, технологии, причем не только путем стихийно протекающих инноваций в сфере самого производства, но и за счет генерации все новых научных знаний и их внедрения в технико-технологические процессы. Так возникает тип развития, основанный на ускоряющемся изменении природной среды, предметного мира, в котором живет человек. Изменение этого мира приводит к активным трансформациям социальных связей людей. В техногенной цивилизации научно-технический прогресс постоянно меняет типы общения, формы коммуникации людей, типы личности и образ жизни. В результате возникает отчетливо выраженная направленность прогресса с ориентацией на будущее. Для культуры техногенных обществ характерно представление о необратимом историческом времени, которое течет от прошлого через настоящее в будущее. Отметим для сравнения, что в большинстве традиционных культур доминировали иные понимания: время чаще всего воспринималось как циклическое, когда мир периодически возвращается к исходному состоянию. В традиционных культурах считалось, что "золотой век" уже пройден, он позади, в далеком прошлом. Герои прошлого создали образцы поступков и действий, которым следует подражать. В культуре техногенных обществ иная ориентация. В них идея социального прогресса стимулирует ожидание перемен и движение к будущему, а будущее полагается как рост цивилизационных завоеваний, обеспечивающих все более счастливое мироустройство.
Техногенная цивилизация существует чуть более 300 лет, но она оказалась очень динамичной, подвижной и очень агрессивной: она подавляет, подчиняет себе, переворачивает, буквально поглощает традиционные общества и их культуры - это мы видим повсеместно, и сегодня этот процесс идет по всему миру. Такое активное взаимодействие техногенной цивилизации и традиционных обществ, как правило, оказывается столкновением, которое приводит к гибели последних, к уничтожению многих культурных традиций, по существу, к гибели этих культур как самобытных целостностей. Традиционные культуры не только оттесняются на периферию, но и радикально трансформируются при вступлении традиционных обществ на путь модернизации и техногенного развития. Чаще всего эти культуры сохраняются только обрывками, в качестве исторических рудиментов. Так произошло и происходит с традиционными культурами восточных стран, осуществивших индустриальное развитие; то же можно сказать и о народах Южной Америки, Африки, вставших на путь модернизации, - везде культурная матрица техногенной цивилизации трансформирует традиционные культуры, преобразуя их смысложизненные установки, заменяя их новыми мировоззренческими доминантами.
Эти мировоззренческие доминанты складывались в культуре техногенной цивилизации еще на предындустриальной стадии ее развития, в эпоху Ренессанса, а затем и европейского Просвещения.
Они выражали кардинальные мировоззренческие смыслы: понимания человека, мира, целей и предназначения человеческой жизнедеятельности.
Человек понимался как активное существо, которое находится в деятельностном отношении к миру. Деятельность человека должна быть направлена вовне, на преобразование и переделку внешнего мира, в первую очередь природы, которую человек должен подчинить себе. В свою очередь внешний мир рассматривается как арена деятельности человека, как если бы мир и был предназначен для того, чтобы человек получал необходимые для себя блага, удовлетворял свои потребности. Конечно, это не означает, что в новоевропейской культурной традиции не возникают другие, в том числе и альтернативные, мировоззренческие идеи.
Техногенная цивилизация в самом своем бытии определена как общество, постоянно изменяющее свои основания. Поэтому в ее культуре активно поддерживается и ценится постоянная генерация новых образцов, идей, концепций, лишь некоторые из которых могут реализовываться в сегодняшней действительности, а остальные предстают как возможные программы будущей жизнедеятельности, адресованные грядущим поколениям. В культуре техногенных обществ всегда можно обнаружить идеи и ценностные ориентации, альтернативные доминирующим ценностям. Но в реальной жизнедеятельности общества они могут не играть определяющей роли, оставаясь как бы на периферии общественного сознания и не приводя в движение массы людей.
Идея преобразования мира и подчинения человеком природы была доминантой в культуре техногенной цивилизации на всех этапах ее истории, вплоть до нашего времени. Если угодно, эта идея была важнейшей составляющей того "генетического кода", который определял само существование и эволюцию техногенных обществ. Что же касается традиционных обществ, то здесь деятельностное отношение к миру, которое выступает родовым признаком человека, понималось и оценивалось с принципиально иных позиций.
Нам долгое время казалась очевидной эта мировоззренческая установка. Однако ее трудно отыскать в традиционных культурах. Свойственный традиционным обществам консерватизм видов деятельности, медленные темпы их эволюции, господство регламентирующих традиций постоянно ограничивали проявление деятельностно-преобразующей активности человека. Поэтому сама эта активность осмысливалась скорее не как направленная вовне, на изменение внешних предметов, а как ориентированная вовнутрь человека, на самосозерцание и самоконтроль, которые обеспечивают следование традиции.
Принципу преобразующего деяния, сформулированному в европейской культуре в эпоху Ренессанса и Просвещения, можно противопоставить в качестве альтернативного образца принцип древнекитайской культуры "у-вэй", требующей невмешательства в протекание природного процесса и адаптации индивида к сложившейся социальной среде. Этот принцип исключал стремление к ее целенаправленному преобразованию, требовал самоконтроля и самодисциплины индивида, включающегося в ту или иную корпоративную структуру. Принцип "у-вэй" охватывал практически все главные аспекты жизнедеятельности человека. В нем было выражено определенное осмысление специфики и ценностей земледельческого труда, в котором многое зависело от внешних, природных условий и который постоянно требовал приноравливаться к этим условиям - угадывать ритмы смены погоды, терпеливо выращивать растения, накапливать веками опыт наблюдений за природной средой и свойствами растений. В китайской культуре была хорошо известна притча, высмеивающая человека, который проявлял нетерпение и недовольство тем, как медленно растут злаки, и начал тянуть растения, чтобы ускорить их рост.
Но принцип "у-вэй" был и особым способом включения индивида в сложившийся традиционный порядок общественных связей, ориентируя человека на такое вписывание в социальную среду, при котором свобода и самореализация личности достигается в основном в сфере самоизменения, но не изменения сложившихся социальных структур.
Ценности техногенной культуры задают принципиально иной вектор человеческой активности. Преобразующая деятельность рассматривается здесь как главное предназначение человека. Деятельностно-активный идеал отношения человека к природе распространяется затем и на сферу социальных отношений, которые также начинают рассматриваться в качестве особых социальных объектов, которые может целенаправленно преобразовывать человек. С этим связан культ борьбы, революций как локомотивов истории. Стоит отметить, что марксистская концепция классовой борьбы, социальных революций и диктатуры как способа решения социальных проблем возникла в контексте ценностей техногенной культуры.
С пониманием деятельности и предназначения человека тесно связан второй важный аспект ценностных и мировоззренческих ориентаций, который характерен для культуры техногенного мира, - понимание природы, как упорядоченного, закономерно устроенного поля, в котором разумное существо, познавшее законы природы способно осуществить свою власть над внешними процессами и объектами, поставить их под свой контроль. Надо только изобрести технологию, чтобы искусственно изменить природный процесс и поставить его на службу человеку, и тогда укрощенная природа будет удовлетворять человеческие потребности во все расширяющихся масштабах.
Что же касается традиционных культур, то в них мы не встретим подобных представлений о природе. Природа понимается здесь как живой организм, в который органично встроен человек, но не как обезличенное предметное поле, управляемое объективными законами. Само понятие закона природы, отличного от законов, которые регулируют социальную жизнь, было чуждо традиционным культурам.
В свое время известный философ и науковед М.К. Петров предложил своеобразный мысленный эксперимент: представим, как посмотрел бы человек, воспитанный в системе ценностей традиционной цивилизации, на идеалы новоевропейской культуры? Ссылаясь на работу С. Поуэла "Роль теоретической науки в европейской цивилизации", М.К. Петров приводил свидетельства миссионеров о реакции китайских мудрецов на описания европейской науки. "Мудрецы нашли саму идею науки абсурдной, поскольку, хотя повелителю Поднебесной и дано устанавливать законы и трактовать их исполнения под угрозой наказания, исполнять законы и подчиняться им дано лишь тем, кто способен эти законы "понять", а "дерево, вода и камни", о которых толкуют мистификаторы-европейцы, очевидно этим свойством "понятливости" не обладают: им нельзя предписывать законы и от них нельзя требовать их исполнения".
Характерный для техногенной цивилизации пафос покорения природы и преобразования мира порождал особое отношение к идеям господства силы и власти. В традиционных культурах они понимались прежде всего как непосредственная власть одного человека над другим. В патриархальных обществах и азиатских деспотиях власть и господство распространялась не только на подданных государя, но и осуществлялась мужчиной, главой семьи над женой и детьми, которыми он владел так же, как царь или император телами и душами своих подданных. Традиционные культуры не знали автономии личности и идеи прав человека. Как писал А.И.Герцен об обществах древнего Востока, человек здесь "не понимал своего достоинства; оттого он был или в прахе валяющийся раб, или необузданный деспот".
В техногенном мире также можно обнаружить немало ситуаций, в которых господство осуществляется как сила непосредственного принуждения и власти одного человека над другим. Однако отношения личной зависимости перестают здесь доминировать и подчиняются новым социальным связям. Их сущность определена всеобщим обменом результатами деятельности, приобретающими форму товара.
Власть и господство в этой системе отношений предполагает владение и присвоение товаров (вещей, человеческих способностей, информации как товарных ценностей, имеющих денежный эквивалент).
В результате в культуре техногенной цивилизации происходит своеобразное смещение акцентов в понимании предметов господства силы и власти - от человека к произведенной им вещи. В свою очередь, эти новые смыслы легко соединялись с идеалом деятельностно-преобразующего предназначения человека.
Сама преобразующая деятельность расценивается как процесс, обеспечивающий власть человека над предметом, господство над внешними обстоятельствами, которые человек призван подчинить себе.
Человек должен из раба природных и общественных обстоятельств превратиться в их господина, и сам процесс этого превращения понимался как овладение силами природы и силами социального развития. Характеристика цивилизационных достижений в терминах силы ("производительные силы", "сила знания" и т.п.) выражала установку на обретение человеком все новых возможностей, позволяющих расширять горизонт его преобразующей деятельности.
Изменяя путем приложения освоенных сил не только природную, но и социальную среду, человек реализует свое предназначение творца, преобразователя мира.
С этим связан особый статус научной рациональности в системе ценностей техногенной цивилизации, особая значимость научно-технического взгляда на мир, ибо познание мира является условием для его преобразования. Оно создает уверенность в том, что человек способен, раскрыв законы природы и социальной жизни, регулировать природные и социальные процессы в соответствии со своими целями.
Поэтому в новоевропейской культуре и в последующем развитии техногенных обществ категория научности обретает своеобразный символический смысл. Она воспринимается как необходимое условие процветания и прогресса. Ценность научной рациональности и ее активное влияние на другие сферы культуры становится характерным признаком жизни техногенных обществ.
Глобальные кризисы и проблема ценности
научно-технического прогресса
Престижный статус науки стимулирует развертывание большого многообразия ее развитых форм. Исследуя их и анализируя, как менялись функции науки в социальной жизни, можно выявить основные особенности научного познания, его возможности и границы.
Проблема этих возможностей в настоящее время ставится особенно остро. Все дело в том, что само развитие техногенной цивилизации подошло к критическим рубежам, которые обозначили границы этого типа цивилизационного роста. Это обнаружилось во второй половине XX в. в связи с возникновением глобальных кризисов и глобальных проблем.
Среди многочисленных глобальных проблем, порожденных техногенной цивилизацией и поставивших под угрозу само существование человечества, можно выделить три главных.
Первая из них - это проблема выживания в условиях непрерывного совершенствования оружия массового уничтожения. В ядерный век человечество впервые за всю свою историю стало смертным, и этот печальный итог был "побочным эффектом" научно-технического прогресса, открывающего все новые возможности развития военной техники.
Второй, пожалуй, самой острой проблемой современности, становится нарастание экологического кризиса в глобальных масштабах. Два аспекта человеческого существования как части природы и как деятельного существа, преобразующего природу, приходят в конфликтное столкновение.
Старая парадигма, будто природа - бесконечный резервуар ресурсов для человеческой деятельности, оказалась неверной. Человек сформировался в рамках биосферы - особой системы, возникшей в ходе космической эволюции. Она представляет собой не просто окружающую среду, которую можно рассматривать как поле для преобразующей деятельности человека, а выступает единым целостным организмом, в который включено человечество в качестве специфической подсистемы. Деятельность человека вносит постоянные изменения в динамику биосферы и на современном этапе развития техногенной цивилизации масштабы человеческой экспансии в природу таковы, что они начинают разрушать биосферу как целостную экосистему. Грозящая экологическая катастрофа требует выработки принципиально новых стратегий научно-технического и социального развития человечества, стратегий деятельности, обеспечивающей коэволюцию человека и природы.
И наконец, еще одна - третья по счету (но не по значению!) проблема - это проблема сохранения человеческой личности человека как биосоциальной структуры в условиях растущих и всесторонних процессов отчуждения. Эту глобальную проблему иногда обозначают как современный антропологический кризис. Человек, усложняя свой мир, все чаще вызывает к жизни такие силы, которые он уже не контролирует и которые становятся чуждыми его природе. Чем больше он преобразует мир, тем в большей мере он порождает непредвиденные социальные факторы, которые начинают формировать структуры, радикально меняющие человеческую жизнь и, очевидно, ухудшающие ее. Еще в 60-е годы философ Г. Маркузе констатировал в качестве одного из последствий современного техногенного развития появление "одномерного человека" как продукта массовой культуры. Современная индустриальная культура действительно создает широкие возможности для манипуляций сознанием, при которых человек теряет способность рационально осмысливать бытие. При этом и манипулируемые и сами манипуляторы становятся заложниками массовой культуры, превращаясь в персонажи гигантского кукольного театра, спектакли которого разыгрывают с человеком им же порожденные фантомы.
Ускоренное развитие техногенной цивилизации делает весьма сложной проблему социализации и формирования личности. Постоянно меняющийся мир обрывает многие корни, традиции, заставляя человека одновременно жить в разных традициях, в разных культурах, приспосабливаться к разным, постоянно обновляющимся обстоятельствам. Связи человека делаются спорадическими, они, с одной стороны, стягивают всех индивидов в единое человечество, а с другой, изолируют, атомизируют людей.
Современная техника позволяет общаться с людьми различных континентов. Можно по телефону побеседовать с коллегами из США, затем, включив телевизор, узнать, что делается далеко на юге Африки, но при этом не знать соседей по лестничной клетке, живя подолгу рядом с ними.
Проблема сохранения личности приобретает в современном мире еще одно, совершенно новое измерение. Впервые в истории человечества возникает реальная опасность разрушения той биогенетической основы, которая является предпосылкой индивидуального бытия человека и формирования его как личности, основы, с которой в процессе социализации соединяются разнообразные программы социального поведения и ценностные ориентации, хранящиеся и вырабатываемые в культуре.
Речь идет об угрозе существования человеческой телесности, которая является результатом миллионов лет биоэволюции и которую начинает активно деформировать современный техногенный мир. Этот мир требует включения человека во все возрастающее многообразие социальных структур, что сопряжено с гигантскими нагрузками на психику, стрессами, разрушающими его здоровье. Обвал информации, стрессовые нагрузки, канцерогены, засорение окружающей среды, накопление вредных мутаций - все это проблемы сегодняшней действительности, ее повседневные реалии.
Цивилизация значительно продлила срок человеческой жизни, развила медицину, позволяющую лечить многие болезни, но вместе с тем она устранила действие естественного отбора, который на заре становления человечества вычеркивал носителей генетических ошибок из цепи сменяющихся поколений. С ростом мутагенных факторов в современных условиях биологического воспроизводства человека возникает опасность резкого ухудшения генофонда человечества.
Выход иногда видят в перспективах генной инженерии. Но здесь нас подстерегают новые опасности. Если дать возможность вмешиваться в генетический код человека, изменять его, то этот путь ведет не только к позитивным результатам лечения ряда наследственных болезней, но и открывает опасные перспективы перестройки самих основ человеческой телесности. Возникает соблазн "планомерного" генетического совершенствования природой созданного "антропологического материала", приспосабливая его ко все новым социальным нагрузкам. Об этом сегодня пишут уже не только в фантастической литературе. Подобную перспективу всерьез обсуждают биологи, философы и футурологи. Несомненно, что достижения научно-технического прогресса дадут в руки человечества могучие средства, позволяющие воздействовать на глубинные генетические структуры, управляющие воспроизводством человеческого тела. Но получив в свое распоряжение подобные средства, человечество обретет нечто равнозначное атомной энергии по возможным последствиям. При современном уровне нравственного развития всегда найдутся "экспериментаторы" и добровольцы для экспериментов, которые могут сделать лозунг совершенствования биологической природы человека реалиями политической борьбы и амбициозных устремлений. Перспективы генетической перестройки человеческой телесности сопрягаются с не менее опасными перспективами манипуляций над психикой человека, путем воздействия на его мозг. Современные исследования мозга обнаруживают структуры, воздействия на которые могут порождать галлюцинации, вызвать отчетливые картины прошлого, которые переживаются как настоящие, изменять эмоциональные состояния человека и т.п. И уже появились добровольцы, применяющие на практике методику многих экспериментов в этой области: вживляют, например, в мозг десятки электродов, которые позволяют слабым электрическим раздражением вызывать необычные психические состояния, устранять сонливость, получать ощущения бодрости и т.п.
Усиливающиеся психические нагрузки, с которыми все больше сталкивается человек в современном техногенном мире, вызывают накопление отрицательных эмоций и часто стимулируют применение искусственных средств снятия напряжения. В этих условиях возникают опасности распространения как традиционных (транквилизаторы, наркотики), так и новых средств манипуляции психикой. Вообще вмешательство в человеческую телесность и особенно попытки целенаправленного изменения сферы эмоций и генетических оснований человека, даже при самом жестком контроля и слабых изменениях, могут привести к непредсказуемым последствиям. Нельзя упускать из виду, что человеческая культура глубинно связана с человеческой телесностью и первичным эмоциональным строем, который ею продиктован. Предположим, что известному персонажу из антиутопии Оруэлла "1984" удалось бы реализовать мрачный план генетического изменения чувства половой любви. Для людей, у которых исчезла бы эта сфера эмоций, уже не имеет смысла ни Байрон, ни Шекспир, ни Пушкин, для них выпадут целые пласты человеческой культуры. Биологические предпосылки - это не просто нейтральный фон социального бытия, это почва, на которой вырастала человеческая культура и вне которой невозможны были бы состояния человеческой духовности.
Все это - проблемы выживания человечества, которые породила техногенная цивилизация. Современные глобальные кризисы ставят под сомнение тип прогресса, реализованный в предшествующем техногенном развитии.
По-видимому, на рубеже двух тысячелетий по христианскому летосчислению, человечество должно осуществить радикальный поворот к каким-то новым формам цивилизационного прогресса.
Некоторые философы и футурологи сравнивают современные процессы с изменениями, которые пережило человечество при переходе от каменного к железному веку. Эта точка зрения имеет глубокие основания, если учесть, что решения глобальных проблем предполагают коренную трансформацию ранее принятых стратегий человеческой жизнедеятельности. Любой новый тип цивилизационного развития требует выработки новых ценностей, новых мировоззренческих ориентиров. Необходим пересмотр прежнего отношения к природе, идеалов господства, ориентированных на силовое преобразование природного и социального мира, необходима выработка новых идеалов человеческой деятельности, нового понимания перспектив человека.
В этом контексте возникает вопрос и о традиционных для техногенной цивилизации ценностях науки и научно-технического прогресса.
Существуют многочисленные антисциентистские концепции, возлагающие на науку и ее технологические применения ответственность за нарастающие глобальные проблемы. Крайний антисциентизм с его требованиями ограничить и даже затормозить научно-технический прогресс, по существу, предлагает возврат к традиционным обществам. Но на этих путях в современных условиях невозможно решить проблему обеспечения постоянно растущего населения элементарными жизненными благами.
Выход состоит не в отказе от научно-технического развития, а в придании ему гуманистического измерения, что, в свою очередь, ставит проблему нового типа научной рациональности, включающей в себя в явном виде гуманистические ориентиры и ценности.
В этой связи возникает целая серия вопросов. Как возможно включение в научное познание внешних для него ценностных ориентаций? Каковы механизмы этого включения? Не приведет ли к деформациям истины и жесткому идеологическому контролю за наукой требование соизмерять ее с социальными ценностями? Имеются ли внутренние, в самой науке вызревающие, предпосылки для ее перехода в новое состояние?
Это действительно кардинальные вопросы современной философии науки. Ответ на них предполагает исследование особенностей научного познания, его генезиса, механизмов его развития, выяснения того, как могут исторически изменяться типы научной рациональности и каковы современные тенденции такого изменения.
Очевидно, первым шагом на этом пути должен стать анализ специфики науки, выявление тех инвариантных признаков, которые устойчиво сохраняются при исторической смене типов научной рациональности.
В каждую конкретную историческую эпоху эти признаки могут соединяться с особенными, свойственными именно данной эпохе характеристиками научного познания. Но если исчезнут инвариантные признаки науки, отличающие ее от других форм познания (искусства, обыденного познания, философии, религиозного постижения мира), то это будет означать исчезновение науки.
Специфика научного познания
Главные отличительные признаки науки
Интуитивно кажется ясным, чем отличается наука от других форм познавательной деятельности человека. Однако четкая экспликация специфических черт науки в форме признаков и определений оказывается довольно сложной задачей. Об этом свидетельствуют многообразие дефиниций науки, непрекращающиеся дискуссии по проблеме демаркации между ней и другими формами познания.
Научное познание, как и все формы духовного производства, в конечном счете, необходимо для того, чтобы регулировать человеческую деятельность. Различные виды познания по-разному выполняют эту роль, и анализ этого различия является первым и необходимым условием для выявления особенностей научного познания.
Деятельность может быть рассмотрена как сложно организованная сеть различных актов преобразования объектов, когда продукты одной деятельности переходят в другую и становятся ее компонентами. Например, железная руда как продукт горнодобывающего производства становится предметом, который преобразуется в деятельности сталевара, станки, произведенные на заводе из добытой сталеваром стали, становятся средствами деятельности в другом производстве. Даже субъекты деятельности - люди, осуществляющие преобразования объектов в соответствии с поставленными целями, могут быть в определенной степени представлены как результаты деятельности обучения и воспитания, которая обеспечивает усвоение субъектом необходимых образцов действий, знаний и навыков применения в деятельности определенных средств.
Структурные характеристики элементарного акта деятельности можно представить в виде следующей схемы:
Правая часть этой схемы изображает предметную структуру деятельности - взаимодействие средств с предметом деятельности и превращение его в продукт благодаря осуществлению определенных операций. Левая часть представляет субъектную структуру, которая включает субъекта деятельности (с его целями, ценностями, знаниями операций и навыками), осуществляющего целесообразные действия и использующего для этой цели определенные средства деятельности. Средства и действия могут быть отнесены и к объектной и к субъектной структурам, поскольку их можно рассмотреть двояким образом. С одной стороны, средства могут быть представлены в качестве искусственных органов человеческой деятельности. С другой, - они могут рассматриваться в качестве естественных объектов, которые взаимодействуют с другими объектами. Аналогичным образом операции могут представать в разных рассмотрениях и как действия человека, и как естественные взаимодействия объектов.
Деятельность всегда регулируется определенными ценностями и целями. Ценность отвечает на вопрос: "для чего нужна та или иная деятельность". Цель - на вопрос: "что должно быть получено в деятельности". Цель - это идеальный образ продукта. Она воплощается, опредмечивается в продукте, который выступает результатом преобразования предмета деятельности.
Поскольку деятельность универсальна, в функции ее предметов могут выступать не только фрагменты природы, преобразуемые в практике, но и люди, "свойства" которых меняются при их включении в различные социальные подсистемы, а также сами эти подсистемы, взаимодействующие в рамках общества как целостного организма. Тогда в первом случае мы имеем дело с "предметной стороной" изменения человеком природы, а во втором - с "предметной стороной" практики, направленной на изменение социальных объектов. Человек с этой точки зрения может выступать и как субъект, и как объект практического действия.
На ранних стадиях развития общества субъектная и предметная стороны практической деятельности не расчленяются в познании, а берутся как единое целое. Познание отображает способы практического изменения объектов, включая в характеристику последних цели, способности и действия человека. Такое представление об объектах деятельности переносится на всю природу, которая рассматривается сквозь призму осуществляемой практики.
Известно, например, что в мифах древних народов силы природы всегда уподобляются человеческим силам, а ее процессы - человеческим действиям. Первобытное мышление при объяснении явлений внешнего мира неизменно прибегает к их сравнению с человеческими поступками и мотивами. Лишь в процессе длительной эволюции общества познание начинает исключать антропоморфные факторы из характеристики предметных отношений. Важную роль в этом процессе сыграло историческое развитие практики, и прежде всего совершенствование средств и орудий труда.
По мере усложнения орудий те операции, которые ранее непосредственно производились человеком, начинали "овеществляться", выступая как последовательное воздействие одного орудия на другое и лишь затем на преобразуемый объект. Тем самым свойства и состояния объектов, возникающие благодаря указанным операциям, переставали казаться вызванными непосредственными усилиями человека, а все больше выступали в качестве результата взаимодействия самих природных предметов. Так, если на ранних стадиях цивилизации перемещение грузов требовало мускульных усилий, то с изобретением рычага и блока, а затем простейших машин можно было заменить эти усилия механическими. Например, с помощью системы блоков можно было уравновесить большой груз малым, а прибавив незначительный вес к малому грузу, поднять большой груз на нужную высоту. Здесь для подъема тяжелого тела не нужно усилий человека: один груз самостоятельно перемещает другой.
Подобная передача человеческих функций механизмам приводит к новому представлению о силах природы. Раньше силы понимались только по аналогии с физическими усилиями человека, а теперь начинают рассматриваться как механические силы. Приведенный пример может служить аналогом того процесса "объективизации" предметных отношений практики, который, по-видимому, начался уже в эпоху первых городских цивилизаций древности. В этот период познание начинает постепенно отделять предметную сторону практики от субъективных факторов и рассматривать данную сторону как особую, самостоятельную реальность. Такое рассмотрение практики является одним из необходимых условий для возникновения научного исследования.
Наука ставит своей конечной целью предвидеть процесс преобразования предметов практической деятельности (объект в исходном состоянии) в соответствующие продукты (объект в конечном состоянии). Это преобразование всегда определено сущностными связями, законами изменения и развития объектов, и сама деятельность может быть успешной только тогда, когда она согласуется с этими законами. Поэтому основная задача науки - выявить законы, в соответствии с которыми изменяются и развиваются объекты.
Применительно к процессам преобразования природы эту функцию выполняют естественные и технические науки. Процессы изменения социальных объектов исследуются общественными науками. Поскольку в деятельности могут преобразовываться самые различные объекты - предметы природы, человек (и состояния его сознания), подсистемы общества, знаковые объекты, функционирующие в качестве феноменов культуры и т.д., - постольку все они могут стать предметами научного исследования.
Ориентация науки на изучение объектов, которые могут быть включены в деятельность (либо актуально, либо потенциально как возможные объекты ее будущего преобразования), и их исследование как подчиняющихся объективным законам функционирования и развития составляет первую главную особенность научного познания.
Эта особенность отличает его от других форм познавательной деятельности человека. Так, например, в процессе художественного освоения действительности объекты, включенные в человеческую деятельность, не отделяются от субъективных факторов, а берутся в своеобразной "склейке" с ними. Любое отражение предметов объективного мира в искусстве одновременно выражает ценностное отношение человека к предмету. Художественный образ - это такое отражение объекта, которое содержит отпечаток человеческой личности, ее ценностных ориентаций, которые вплавляются в характеристики отражаемой реальности. Исключить это взаимопроникновение - значит разрушить художественный образ. В науке же особенности жизнедеятельности личности, создающей знания, ее оценочные суждения не входят непосредственно в состав порождаемого знания (законы Ньютона не позволяют судить о том, что любил и что ненавидел Ньютон, тогда как, например, в портретах кисти Рембрандта запечатлена личность самого Рембрандта, его мироощущение и его личностное отношение к изображаемым социальным явлениям; портрет, написанный великим художником, всегда выступает и как автопортрет).
Наука ориентирована на предметное и объективное исследование действительности. Сказанное, конечно, не означает, что личностные моменты и ценностные ориентации ученого не играют роли в научном творчестве и не влияют на его результаты.
Процесс научного познания обусловлен не только особенностями изучаемого объекта, но и многочисленными факторами социокультурного характера.
Рассматривая науку в ее историческом развитии, можно обнаружить, что по мере изменения типа культуры меняются стандарты изложения научного знания, способы видения реальности в науке, стили мышления, которые формируются в контексте культуры и испытывают воздействие самых различных ее феноменов. Это воздействие может быть представлено как включение различных социокультурных факторов в процесс генерации собственно научного знания. Однако констатация связей объективного и субъективного в любом познавательном процессе и необходимость комплексного исследования науки в ее взаимодействии с другими формами духовной деятельности человека не снимают вопроса о различии между наукой и этими формами (обыденным познанием, художественным мышлением и т.п.). Первой и необходимой характеристикой такого различия является признак объективности и предметности научного познания.
Наука в человеческой деятельности выделяет только ее предметную структуру и все рассматривает сквозь призму этой структуры. Как царь Мидас из известной древней легенды - к чему бы он ни прикасался, все обращалось в золото, - так и наука, к чему бы она ни прикоснулась, - все для нее предмет, который живет, функционирует и развивается по объективным законам.
Здесь сразу же возникает вопрос: ну, а как тогда быть с субъектом деятельности, с его целями, ценностями, состояниями его сознания? Все это принадлежит к компонентам субъектной структуры деятельности, но ведь наука способна исследовать и эти компоненты, потому что для нее нет запретов на исследование каких-либо реально существующих феноменов. Ответ на эти вопросы довольно простой: да, наука может исследовать любые феномены жизни человека и его сознания, она может исследовать и деятельность, и человеческую психику, и культуру, но только под одним углом зрения - как особые предметы, которые подчиняются объективным законам. Субъектную структуру деятельности наука тоже изучает, но как особый объект. А там, где наука не может сконструировать предмет и представить его "естественную жизнь", определяемую его сущностными связями, там и кончаются ее притязания. Таким образом, наука может изучать все в человеческом мире, но в особом ракурсе, и с особой точки зрения. Этот особый ракурс предметности выражает одновременно и безграничность и ограниченность науки, поскольку человек как самодеятельное, сознательное существо обладает свободой воли, и он не только объект, он еще и субъект деятельности. И в этом его субъектном бытии не все состояния могут быть исчерпаны научным знанием, даже если предположить, что такое всеобъемлющее научное знание о человеке, его жизнедеятельности может быть получено.
В этом утверждении о границах науки нет никакого антисциентизма. Просто это констатация бесспорного факта, что наука не может заменить собой всех форм познания мира, всей культуры. И все, что ускользает из ее поля зрения, компенсируют другие формы духовного постижения мира - искусство, религия, нравственность, философия.
Изучая объекты, преобразуемые в деятельности, наука не ограничивается познанием только тех предметных связей, которые могут быть освоены в рамках наличных, исторически сложившихся на данном этапе развития общества типов деятельности. Цель науки заключается в том, чтобы предвидеть возможные будущие изменения объектов, в том числе и те, которые соответствовали бы будущим типам и формам практического изменения мира.
Как выражение этих целей в науке складываются не только исследования, обслуживающие сегодняшнюю практику, но и слои исследований, результаты которых могут найти применение только в практике будущего. Движение познания в этих слоях обусловлено уже не столько непосредственными запросами сегодняшней практики, сколько познавательными интересами, через которые проявляются потребности общества в прогнозировании будущих способов и форм практического освоения мира. Например, постановка внутринаучных проблем и их решение в рамках фундаментальных теоретических исследований физики привели к открытию законов электромагнитного поля и предсказанию электромагнитных волн, к открытию законов деления атомных ядер, квантовых законов излучения атомов при переходе электронов с одного энергетического уровня на другой и т.п. Все эти теоретические открытия заложили основу для будущих способов массового практического освоения природы в производстве. Через несколько десятилетий они стали базой для прикладных инженерно-технических исследований и разработок, внедрение которых в производство, в свою очередь, революционизировало технику и технологию - появились радиоэлектронная аппаратура, атомные электростанции, лазерные установки и т.д.
Нацеленность науки на изучение не только объектов, преобразуемых в сегодняшней практике, но и тех, которые могут стать предметом массового практического освоения в будущем, является второй отличительной чертой научного познания. Эта черта позволяет разграничить научное и обыденное, стихийно-эмпирическое познание и вывести ряд конкретных определений, характеризующих природу науки.
Научное и обыденное познание
Стремление изучать объекты реального мира и на этой основе предвидеть результаты его практического преобразования свойственно не только науке, но и обыденному познанию, которое вплетено в практику и развивается на ее основе. По мере того, как развитие практики опредмечивает в орудиях функции человека и создает условия для элиминации субъективных и антропоморфных наслоений при изучении внешних объектов, в обыденном познании появляются некоторые виды знаний о реальности, в общем-то сходные с теми, которые характеризуют науку.
Зародышевые формы научного познания возникли в недрах и на основе этих видов обыденного познания, а затем отпочковались от него (наука эпохи первых городских цивилизаций древности). С развитием науки и превращением ее в одну из важнейших ценностей цивилизации ее способ мышления начинает оказывать все более активное воздействие на обыденное сознание. Это воздействие развивает содержащиеся в обыденном, стихийно-эмпирическом познании элементы объективно-предметного отражения мира.
Способность стихийно-эмпирического познания порождать предметное и объективное знание о мире ставит вопрос о различии между ним и научным исследованием. Характеристики, отличающие науку от обыденного познания, удобно классифицировать сообразно той категориальной схеме, в которой характеризуется структура деятельности (прослеживая различие науки и обыденного познания по предмету, средствам, продукту, методам и субъекту деятельности).
Тот факт, что наука обеспечивает сверхдальнее прогнозирование практики, выходя за рамки существующих стереотипов производства и обыденного опыта, означает, что она имеет дело с особым набором объектов реальности, не сводимых к объектам обыденного опыта. Если обыденное познание отражает только те объекты, которые в принципе могут быть преобразованы в наличных исторически сложившихся способах и видах практического действия, то наука способна изучать и такие фрагменты реальности, которые могут стать предметом освоения только в практике далекого будущего. Она постоянно выходит за рамки предметных структур наличных видов и способов практического освоения мира и открывает человечеству новые предметные миры его возможной будущей деятельности.
Эти особенности объектов науки делают недостаточными для их освоения те средства, которые применяются в обыденном познании. Хотя наука и пользуется естественным языком, она не может только на его основе описывать и изучать свои объекты. Во-первых, обыденный язык приспособлен для описания и предвидения объектов, вплетенных в наличную практику человека (наука же выходит за ее рамки); во-вторых, понятия обыденного языка нечетки и многозначны, их точный смысл чаще всего обнаруживается лишь в контексте языкового общения, контролируемого повседневным опытом. Наука же не может положиться на такой контроль, поскольку она преимущественно имеет дело с объектами, не освоенными в обыденной практической деятельности. Чтобы описать изучаемые явления, она стремится как можно более четко фиксировать свои понятия и определения.
Выработка наукой специального языка, пригодного для описания ею объектов, необычных с точки зрения здравого смысла, является необходимым условием научного исследования. Язык науки постоянно развивается по мере ее проникновения во все новые области объективного мира. Причем он оказывает обратное воздействие на повседневный, естественный язык. Например, термины "электричество", "холодильник" когда-то были специфическими научными понятиями, а затем вошли в повседневный язык.
Наряду с искусственным, специализированным языком научное исследование нуждается в особой системе специальных орудий, которые, непосредственно воздействуя на изучаемый объект, позволяют выявить возможные его состояния в условиях, контролируемых субъектом. Орудия, применяемые в производстве и в быту, как правило, непригодны для этой цели, поскольку объекты, изучаемые наукой, и объекты, преобразуемые в производстве и повседневной практике, чаще всего отличаются по своему характеру. Отсюда необходимость специальной научной аппаратуры (измерительных инструментов, приборных установок), которые позволяют науке экспериментально изучать новые типы объектов.
Научная аппаратура и язык науки выступают как выражение уже добытых знаний. Но подобно тому, как в практике ее продукты превращаются в средства новых видов практической деятельности, так и в научном исследовании его продукты - научные знания, выраженные в языке или овеществленные в приборах, становятся средством дальнейшего исследования.
Таким образом, из особенностей предмета науки мы получили в качестве своеобразного следствия отличия в средствах научного и обыденного познания.
Спецификой объектов научного исследования можно объяснить далее и основные отличия научных знаний как продукта научной деятельности от знаний, получаемых в сфере обыденного, стихийно-эмпирического познания. Последние чаще всего не систематизированы; это, скорее, конгломерат сведений, предписаний, рецептур деятельности и поведения, накопленных на протяжении исторического развития обыденного опыта. Их достоверность устанавливается благодаря непосредственному применению в наличных ситуациях производственной и повседневной практики. Что же касается научных знаний, то их достоверность уже не может быть обоснована только таким способом, поскольку в науке преимущественно исследуются объекты, еще не освоенные в производстве. Поэтому нужны специфические способы обоснования истинности знания. Ими являются экспериментальный контроль за получаемым знанием и выводимость одних знаний из других, истинность которых уже доказана. В свою очередь, процедуры выводимости обеспечивают перенос истинности с одних фрагментов знания на другие, благодаря чему они становятся связанными между собой, организованными в систему.
Таким образом, мы получаем характеристики системности и обоснованности научного знания, отличающие его от продуктов обыденной познавательной деятельности людей.
Из главной характеристики научного исследования можно вывести также и такой отличительный признак науки при ее сравнении с обыденным познанием, как особенность метода познавательной деятельности. Объекты, на которые направлено обыденное познание, формируются в повседневной практике. Приемы, посредством которых каждый такой объект выделяется и фиксируется в качестве предмета познания, вплетены в обыденный опыт. Совокупность таких приемов, как правило, не осознается субъектом в качестве метода познания. Иначе обстоит дело в научном исследовании. Здесь уже само обнаружение объекта, свойства которого подлежат дальнейшему изучению, составляет весьма трудоемкую задачу. Например, чтобы обнаружить короткоживущие частицы - резонансы, современная физика ставит эксперименты по рассеиванию пучков частиц и затем применяет сложные расчеты. Обычные частицы оставляют следы-треки в фотоэмульсиях или в камере Вильсона, резонансы же таких треков не оставляют. Они живут очень короткое время (10-22 с) и за этот промежуток времени проходят расстояние, меньшее размеров атома. В силу этого резонанс не может вызвать ионизации молекул фотоэмульсии (или газа в камере Вильсона) и оставить наблюдаемый след. Однако, когда резонанс распадается, возникающие при этом частицы способны оставлять следы указанного типа. На фотографии они выглядят как набор лучей-черточек, исходящих из одного центра. По характеру этих лучей, применяя математические расчеты, физик определяет наличие резонанса. Таким образом, для того чтобы иметь дело с одним и тем же видом резонансов, исследователю необходимо знать условия, в которых появляется соответствующий объект. Он обязан четко определить метод, с помощью которого в эксперименте может быть обнаружена частица. Вне метода он вообще не выделит изучаемого объекта из многочисленных связей и отношений предметов природы. Чтобы зафиксировать объект, ученый должен знать методы такой фиксации. Поэтому в науке изучение объектов, выявление их свойств и связей всегда сопровождается осознанием метода, посредством которого исследуется объект. Объекты всегда даны человеку в системе определенных приемов и методов его деятельности. Но эти приемы в науке уже не очевидны, не являются многократно повторяемыми в повседневной практике приемами. И чем дальше наука отходит от привычных вещей повседневного опыта, углубляясь в исследование "необычных" объектов, тем яснее и отчетливее проявляется необходимость в создании и разработке особых методов, в системе которых наука может изучать объекты. Наряду со знаниями об объектах наука формирует знания о методах. Потребность в развертывании и систематизации знаний второго типа приводит на высших стадиях развития науки к формированию методологии как особой отрасли научного исследования, призванной целенаправлять научный поиск.
Наконец, стремление науки к исследованию объектов относительно независимо от их освоения в наличных формах производства и обыденного опыта предполагает специфические характеристики субъекта научной деятельности. Занятия наукой требуют особой подготовки познающего субъекта, в ходе которой он осваивает исторически сложившиеся средства научного исследования, обучается приемам и методам оперирования с этими средствами. Для обыденного познания такой подготовки не нужно, вернее, она осуществляется автоматически, в процессе социализации индивида, когда у него формируется и развивается мышление в процессе общения с культурой и включения индивида в различные сферы деятельности. Занятия наукой предполагают наряду с овладением средствами и методами также и усвоение определенной системы ценностных ориентаций и целевых установок, специфичных для научного познания. Эти ориентации должны стимулировать научный поиск, нацеленный на изучение все новых и новых объектов независимо от сегодняшнего практического эффекта от получаемых знаний. Иначе наука не будет осуществлять своей главной функции - выходить за рамки предметных структур практики своей эпохи, раздвигая горизонты возможностей освоения человеком предметного мира.
Две основные установки науки обеспечивают стремление к такому поиску: самоценность истины и ценность новизны.
Любой ученый принимает в качестве одной из основных установок научной деятельности поиск истины, воспринимая истину как высшую ценность науки. Эта установка воплощается в целом ряде идеалов и нормативов научного познания, выражающих его специфику: в определенных идеалах организации знания (например, требовании логической непротиворечивости теории и ее опытной подтверждаемости), в поиске объяснения явлений исходя из законов и принципов, отражающих сущностные связи исследуемых объектов, и т.д.
Не менее важную роль в научном исследовании играет установка на постоянный рост знания и особую ценность новизны в науке. Эта установка выражена в системе идеалов и нормативных принципов научного творчества (например, запрете на плагиат, допустимости критического пересмотра оснований научного поиска как условия освоения все новых типов объектов и т.д.).
Ценностные ориентации науки образуют фундамент ее этоса, который должен усвоить ученый, чтобы успешно заниматься исследованиями. Великие ученые оставили значительный след в культуре не только благодаря совершенным ими открытиям, но и благодаря тому, что их деятельность была образцом новаторства и служения истине для многих поколений людей. Всякое отступление от истины в угоду личностным, своекорыстным целям, любое проявление беспринципности в науке встречало у них беспрекословный отпор.
В науке в качестве идеала провозглашается принцип, что перед лицом истины все исследователи равны, что никакие прошлые заслуги не принимаются во внимание, если речь идет о научных доказательствах.
Малоизвестный служащий патентного бюро А.Эйнштейн в начале века дискутировал с известным ученым Г.Лоренцем, доказывая справедливость своей трактовки введенных Лоренцем преобразований. В конечном счете именно Эйнштейн выиграл этот спор. Но Лоренц и его коллеги никогда не прибегали в этой дискуссии к приемам, широко применяемым в спорах обыденной жизни - они не утверждали, например, неприемлемость критики теории Лоренца на том основании, что его статус в то время был несоизмерим со статусом еще не известного научному сообществу молодого физика Эйнштейна.
Не менее важным принципом научного этоса является требование научной честности при изложении результатов исследования. Ученый может ошибаться, но не имеет права подтасовывать результаты, он может повторить уже сделанное открытие, но не имеет права заниматься плагиатом. Институт ссылок как обязательное условие оформления научной монографии и статьи призван не только зафиксировать авторство тех или иных идей и научных текстов. Он обеспечивает четкую селекцию уже известного в науке и новых результатов. Вне этой селекции не было бы стимула к напряженным поискам нового, в науке возникли бы бесконечные повторы пройденного и, в конечном счете, было бы подорвано ее главное качество - постоянно генерировать рост нового знания, выходя за рамки привычных и уже известных представлений о мире.
Конечно, требование недопустимости фальсификаций и плагиата выступает как своеобразная презумпция науки, которая в реальной жизни может нарушаться. В различных научных сообществах может устанавливаться различная жесткость санкций за нарушение этических принципов науки.
Рассмотрим один пример из жизни современной науки, который может служить образцом непримиримости сообщества к нарушениям этих принципов.
В середине 70-х годов в среде биохимиков и нейрофизиологов громкую известность приобрело так называемое дело Галлиса, молодого и подающего надежды биохимика, который в начале 70-х годов работал над проблемой внутримозговых морфинов. Им была выдвинута оригинальная гипотеза о том, что морфины растительного происхождения и внутримозговые морфины одинаково воздействуют на нервную ткань. Галлис провел серию трудоемких экспериментов, однако не смог убедительно подтвердить эту гипотезу, хотя косвенные данные свидетельствовали о ее перспективности. Опасаясь, что другие исследователи его обгонят и сделают это открытие, Галлис решился на фальсификацию. Он опубликовал вымышленные данные опытов, якобы подтверждающие гипотезу.
"Открытие" Галлиса вызвало большой интерес в сообществе нейрофизиологов и биохимиков. Однако его результаты никто не смог подтвердить, воспроизводя эксперименты по опубликованной им методике. Тогда молодому и уже ставшему известным ученому было предложено публично провести эксперименты на специальном симпозиуме в 1977 г. в Мюнхене, под наблюдением своих коллег. Галлис в конце концов вынужден был сознаться в фальсификации. Сообщество ученых отреагировало на это признание жестким бойкотом. Коллеги Галлиса перестали поддерживать с ним научные контакты, все его соавторы публично отказались от совместных с ним статей, и в итоге Галлис опубликовал письмо, в котором он извинился перед коллегами и заявил, что прекращает занятия наукой.
В идеале научное сообщество всегда должно отторгать исследователей, уличенных в умышленном плагиате или преднамеренной фальсификации научных результатов в угоду каким-либо житейским благам. К этому идеалу ближе всего стоят сообщества математиков и естествоиспытателей, но у гуманитариев, например, поскольку они испытывают значительно большее давление со стороны идеологических и политических структур, санкции к исследователям, отклоняющимся от идеалов научной честности, значительно смягчены.
Показательно, что для обыденного сознания соблюдение основных установок научного этоса совсем не обязательно, а подчас даже и нежелательно. Человеку, рассказавшему политический анекдот в незнакомой компании, не обязательно ссылаться на источник информации, особенно если он живет в тоталитарном обществе.
В обыденной жизни люди обмениваются самыми различными знаниями, делятся житейским опытом, но ссылки на автора этого опыта в большинстве ситуаций просто невозможны, ибо этот опыт анонимен и часто транслируется в культуре столетиями.
Наличие специфических для науки норм и целей познавательной деятельности, а также специфических средств и методов, обеспечивающих постижение все новых объектов, требует целенаправленного формирования ученых специалистов. Эта потребность приводит к появлению "академической составляющей науки" - особых организаций и учреждений, обеспечивающих подготовку научных кадров.
В процессе такой подготовки будущие исследователи должны усвоить не только специальные знания, приемы и методы научной работы, но и основные ценностные ориентиры науки, ее этические нормы и принципы.
* * *
Итак, при выяснении природы научного познания можно выделить систему отличительных признаков науки, среди которых главными являются: а) установка на исследование законов преобразования объектов и реализующая эту установку предметность и объективность научного знания; б) выход науки за рамки предметных структур производства и обыденного опыта и изучение ею объектов относительно независимо от сегодняшних возможностей их производственного освоения (научные знания всегда относятся к широкому классу практических ситуаций настоящего и будущего, который никогда заранее не задан). Все остальные необходимые признаки, отличающие науку от других форм познавательной деятельности, могут быть представлены как зависящие от указанных главных характеристик и обусловленные ими.
|
|
Глава 2
ГЕНЕЗИС НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
Характеристики развитых форм научного познания во многом намечают пути, на которых следует искать решение проблемы генезиса науки как феномена культуры.
Состояние "преднауки" и развитая наука
В истории формирования и развития науки можно выделить две стадии, которые соответствуют двум различным методам построения знаний и двум формам прогнозирования результатов деятельности. Первая стадия характеризует зарождающуюся науку (преднауку), вторая - науку в собственном смысле слова. Зарождающаяся наука изучает преимущественно те вещи и способы их изменения, с которыми человек многократно сталкивался в производстве и обыденном опыте. Он стремился построить модели таких изменений с тем, чтобы предвидеть результаты практического действия. Первой и необходимой предпосылкой для этого было изучение вещей, их свойств и отношений, выделенных самой практикой. Эти вещи, свойства и отношения фиксировались в познании в форме идеальных объектов, которыми мышление начинало оперировать как специфическими предметами, замещающими объекты реального мира. Эта деятельность мышления формировалась на основе практики и представляла собой идеализированную схему практических преобразований материальных предметов. Соединяя идеальные объекты с соответствующими операциями их преобразования, ранняя наука строила таким путем схему тех изменений предметов, которые могли быть осуществлены в производстве данной исторической эпохи. Так, например, анализируя древнеегипетские таблицы сложения и вычитания целых чисел, нетрудно установить, что представленные в них знания образуют в своем содержании типичную схему практических преобразований, осуществляемых над предметными совокупностями.
В таблицах сложения каждый из реальных предметов (это могут быть животные, собираемые в стадо, камни, складываемые для постройки, и т.д.) замещался идеальным объектом "единица", который фиксировался знаком I (вертикальная черта). Набор предметов изображался здесь как система единиц (для "десятков", "сотен", "тысяч" и т.д. в египетской арифметике существовали свои знаки, фиксирующие соответствующие идеальные объекты). Оперирование с предметами, объединяемыми в совокупность (сложение), и отделение от совокупности предметов или их групп (вычитание) изображались в правилах действия над "единицами", "десятками", "сотнями" и т.д. Прибавление, допустим, к пяти единицам трех единиц производилось следующим образом: изображался знак III (число "три"), затем под ним писалось еще пять вертикальных черточек IIIII (число "пять"), а затем все эти черточки переносились в одну строку, расположенную под двумя первыми. В результате получалось восемь черточек, обозначающих соответствующее число. Эти операции воспроизводили процедуры образования совокупностей предметов в реальной практике (реальное практическое образование и расчленение предметных совокупностей было основано на процедуре добавления одних единичных предметов к другим).
Используя такого типа знания, можно было предвидеть результаты преобразования предметов, характерные для различных практических ситуаций, связанных с объединением предметов в некоторую совокупность.
Способ построения знаний путем абстрагирования и схематизации предметных отношений наличной практики обеспечивал предсказание ее результатов в границах уже сложившихся способов практического освоения мира. Однако по мере развития познания и практики наряду с отмеченным способом в науке формируется новый способ построения знаний. Он знаменует переход к собственно научному исследованию предметных связей мира.
Если на этапе преднауки как первичные идеальные объекты, так и их отношения (соответственно смыслы основных терминов языка и правила оперирования с ними), выводились непосредственно из практики и лишь затем внутри созданной системы знания (языка) формировались новые идеальные объекты, то теперь познание делает следующий шаг. Оно начинает строить фундамент новой системы знания как бы "сверху" по отношению к реальной практике и лишь после этого, путем ряда опосредований, проверяет созданные из идеальных объектов конструкции, сопоставляя их с предметными отношениями практики.
При таком методе исходные идеальные объекты черпаются уже не из практики, а заимствуются из ранее сложившихся систем знания (языка) и применяются в качестве строительного материала при формировании новых знаний. Эти объекты погружаются в особую "сеть отношений", структуру, которая заимствуется из другой области знания, где она предварительно обосновывается в качестве схематизированного образа предметных структур действительности. Соединение исходных идеальных объектов с новой "сеткой отношений" способно породить новую систему знаний, в рамках которой могут найти отображение существенные черты ранее не изученных сторон действительности. Прямое или косвенное обоснование данной системы практикой превращает ее в достоверное знание.
В развитой науке такой способ исследования встречается буквально на каждом шагу. Так, например, по мере эволюции математики числа начинают рассматриваться не как прообраз предметных совокупностей, которыми оперируют в практике, а как относительно самостоятельные математические объекты, свойства которых подлежат систематическому изучению. С этого момента начинается собственно математическое исследование, в ходе которого из ранее изученных натуральных чисел строятся новые идеальные объекты. Применяя, например, операцию вычитания к любым парам положительных чисел, можно было получить отрицательные числа (при вычитании из меньшего числа большего). Открыв для себя класс отрицательных чисел, математика делает следующий шаг. Она распространяет на них все те операции, которые были приняты для положительных чисел, и таким путем создает новое знание, характеризующее ранее не исследованные структуры действительности. В дальнейшем происходит новое расширение класса чисел: применение операции извлечения корня к отрицательным числам формирует новую абстракцию - "мнимое число". И на этот класс идеальных объектов опять распространяются все те операции, которые применялись к натуральным числам.
Описанный способ построения знаний утверждается не только в математике. Вслед за нею он распространяется на сферу естественных наук. В естествознании он известен как метод выдвижения гипотетических моделей с их последующим обоснованием опытом.
Благодаря новому методу построения знаний наука получает возможность изучить не только те предметные связи, которые могут встретиться в сложившихся стереотипах практики, но и проанализировать изменения объектов, которые в принципе могла бы освоить развивающаяся цивилизация. С этого момента кончается этап преднауки и начинается наука в собственном смысле. В ней наряду с эмпирическими правилами и зависимостями (которые знала и преднаука) формируется особый тип знания - теория, позволяющая получить эмпирические зависимости как следствие из теоретических постулатов. Меняется и категориальный статус знаний - они могут соотноситься уже не только с осуществленным опытом, но и с качественно иной практикой будущего, а поэтому строятся в категориях возможного и необходимого. Знания уже не формулируются только как предписания для наличной практики, они выступают как знания об объектах реальности "самой по себе", и на их основе вырабатывается рецептура будущего практического изменения объектов.
Поскольку научное познание начинает ориентироваться на поиск предметных структур, которые не могут быть выявлены в обыденной практике и производственной деятельности, оно уже не может развиваться, опираясь только на эти формы практики. Возникает потребность в особой форме практики, которая обслуживает развивающееся естествознание. Такой формой практики становится научный эксперимент.
Поскольку демаркация между преднаукой и наукой связана с новым способом порождения знаний, проблема генезиса науки предстает как проблема предпосылок собственно научного способа исследования. Эти предпосылки складываются в культуре в виде определенных установок мышления, позволяющих возникнуть научному методу. Их формирование является результатом длительного развития цивилизации.
Культуры традиционных обществ (Древнего Китая, Индии, Древнего Египта и Вавилона) не создавали таких предпосылок. Хотя в них возникло множество конкретных видов научного знания и рецептур решения задач, все эти знания и рецептуры не выходили за рамки преднауки.
Переход к науке в собственном смысле слова был связан с двумя переломными состояниями развития культуры и цивилизации. Во-первых, с изменениями в культуре античного мира, которые обеспечили применение научного метода в математике и вывели ее на уровень теоретического исследования, во-вторых, с изменениями в европейской культуре, произошедшими в эпоху Возрождения и перехода к Новому времени, когда собственно научный способ мышления стал достоянием естествознания (главным процессом здесь принято считать становление эксперимента как метода изучения природы, соединение математического метода с экспериментом и формирование теоретического естествознания).
Нетрудно увидеть, что речь идет о тех мутациях в культуре, которые обеспечивали в конечном итоге становление техногенной цивилизации. Развитая наука утвердилась именно в этой линии цивилизационного развития, но исторический путь к ней не был простым и прямолинейным. Отдельные предпосылки и пробы развертывания научного метода неоднократно осуществлялись в разных культурах. Некоторые из них сразу попадали в поток культурной трансляции, другие же как бы отодвигались на периферию, а затем вновь получали второе дыхание, как это случилось, например, с многими идеями античности, воссозданными в эпоху Ренессанса.
Для перехода к собственно научной стадии необходим был особый способ мышления (видения мира), который допускал бы взгляд на существующие ситуации бытия, включая ситуации социального общения и деятельности, как на одно из возможных проявлений сущности (законов) мира, которая способна реализоваться в различных формах, в том числе весьма отличных от уже осуществившихся.
Такой способ мышления не мог утвердиться, например, в культуре кастовых и деспотических обществ Востока эпохи первых городских цивилизаций (где начиналась преднаука). Доминирование в культурах этих обществ канонизированных стилей мышления и традиций, ориентированных прежде всего на воспроизведение существующих форм и способов деятельности, накладывало серьезные ограничения на прогностические возможности познания, мешая ему выйти за рамки сложившихся стереотипов социального опыта. Полученные здесь знания о закономерных связях мира, как правило, сращивались с представлениями об их прошлой (традиция) либо сегодняшней, наличной практической реализации. Зачатки научных знаний вырабатывались и излагались в восточных культурах главным образом как предписания для практики и не обрели еще статуса знаний о естественных процессах, развертывающихся в соответствии с объективными законами.
Духовная революция Античности. Философия и наука
Для того чтобы осуществился переход к собственно научному способу порождения знаний, с его интенцией на изучение необычных, с точки зрения обыденного опыта, предметных связей, необходим был иной тип цивилизации с иным типом культуры. Такого рода цивилизацией, создавшей предпосылки для первого шага по пути к собственно науке, была демократия античной Греции. Именно здесь происходит мутация традиционных культур и здесь социальная жизнь наполняется динамизмом, которого не знали земледельческие цивилизации Востока с их застойно-патриархальным круговоротом жизни. Хозяйственная и политическая жизнь античного полиса была пронизана духом состязательности, все конкурировали между собой, проявляя активность и инициативу, что неизбежно стимулировало инновации в различных сферах деятельности.
Нормы поведения и деятельности, определившие облик социальной действительности, вырабатывались в столкновении интересов различных социальных групп и утверждались во многом через борьбу мнений равноправных свободных индивидов на народном собрании. Социальный климат полиса снимал с нормативов деятельности ореол нерушимого сверхчеловеческого установления и формировал отношение к ним как к изобретению людей, которое подлежит обсуждению и улучшению по мере необходимости. На этой основе складывались представления о множестве возможных форм действительности, о возможности других, более совершенных форм по сравнению с уже реализовавшимися. Это видение можно обозначить как идею "вариабельного бытия", которая получила свое рациональное оформление и развитие в античной философии. Оно стимулировало разработку целого спектра философских систем, конкурирующих между собой, вводящих различные концепции мироздания и различные идеалы социального устройства.
Развертывая модели "возможных миров", античная философия, пожалуй, в наибольшей степени реализовала в эту эпоху эвристическую функцию философского познания, что и послужило необходимой предпосылкой становления науки в собственном смысле слова.
На этой проблеме мы остановимся особо, поскольку развитие эвристических и прогностических компонентов философского осмысления мира является необходимым условием для перехода от преднауки к науке. Оно является предпосылкой движения науки в поле теоретического оперирования идеальными объектами, обеспечивающего постижение предметных структур, еще не освоенных в практике той или иной исторической эпохи.
Постоянный выход науки за рамки предметных структур, осваиваемых в исторически сложившихся формах производства и обыденного опыта, ставит проблему категориальных оснований научного поиска.
Любое познание мира, в том числе и научное, в каждую историческую эпоху осуществляется в соответствии с определенной "сеткой" категорий, которые фиксируют определенный способ членения мира и синтеза его объектов.
В процессе своего исторического развития наука изучала различные типы системных объектов: от составных предметов до сложных саморазвивающихся систем, осваиваемых на современном этапе цивилизационного развития.
Каждый тип системной организации объектов требовал категориальной сетки, в соответствии с которой затем происходит развитие конкретно-научных понятий, характеризующих детали строения и поведения данных объектов. Например, при освоении малых систем можно считать, что части аддитивно складываются в целое, причинность понимать в лапласовском смысле и отождествлять с необходимостью, вещь и процесс рассматривать как внеположенные характеристики реальности, представляя вещь как относительно неизменное тело, а процесс - как движение тел.
Именно это содержание вкладывалось в категории части и целого, причинности и необходимости, вещи и процесса естествознанием XVII-XVIII вв., которое было ориентировано главным образом на описание и объяснение механических объектов, представляющих собой малые системы.
Но как только наука переходит к освоению больших систем, в ткань научного мышления должна войти новая категориальная канва. Представления о соотношении категорий части и целого должны включить идею о несводимости целого к сумме частей. Важную роль начинает играть категория случайности, трактуемая не как нечто внешнее по отношению к необходимости, а как форма ее проявления и дополнения.
Предсказание поведения больших систем требует также использования категорий потенциально возможного и действительного. Новым содержанием наполняются категории "качество", "вещь". Если, например, в период господства представлений об объектах природы как простых механических системах вещь представлялась в виде неизменного тела, то теперь выясняется недостаточность такой трактовки, требуется рассматривать вещь как своеобразный процесс, воспроизводящий определенные устойчивые состояния и в то же время изменчивый в ряде своих характеристик (большая система может быть понята только как динамический процесс, когда в массе случайных взаимодействий ее элементов воспроизводятся некоторые свойства, характеризующие целостность системы).
Первоначально, когда естествознание только приступило к изучению больших систем, оно пыталось рассмотреть их по образу уже изученных объектов, т.е. малых систем. Например, в физике долгое время пытались представить твердые тела, жидкости и газы как чисто механическую систему молекул. Но уже с развитием термодинамики выяснилось, что такого представления недостаточно. Постепенно начало формироваться убеждение, что в термодинамических системах случайные процессы являются не чем-то внешним по отношению к системе, а внутренней существенной характеристикой, определяющей ее состояние и поведение. Но особенно ярко проявилась неадекватность подхода к объектам физической реальности только как к малым системам с развитием квантовой физики. Оказалось, что для описания процессов микромира и обнаружения их закономерностей необходим иной, более богатый категориальный аппарат, чем тот, которым пользовалась классическая физика. Потребовалось диалектически связать категории необходимости и случайности, наполнить новым содержанием категорию причинности (пришлось отказаться от сведения причинности к лапласовскому детерминизму), активно использовать при описании состояний микрообъекта категорию потенциально возможного.
Если в культуре не сложилась категориальная система, соответствующая новому типу объектов, то последние будут восприниматься через неадекватную сетку категорий, что не позволит науке раскрыть их существенные характеристики. Адекватная объекту категориальная структура должна быть выработана заранее, как предпосылка и условие познания и понимания новых типов объектов. Но тогда возникает вопрос: как она формируется и появляется в науке? Ведь прошлая научная традиция может не содержать категориальную матрицу, обеспечивающую исследование принципиально новых (по сравнению с уже познанными) предметов. Что же касается категориального аппарата обыденного мышления, то, поскольку он складывается под непосредственным влиянием предметной среды, уже созданной человеком, он часто оказывается недостаточным для целей научного познания, так как изучаемые наукой объекты могут радикально отличаться от фрагментов освоенного в производстве и обыденном опыте предметного мира.
Задача выработки категориальных структур, обеспечивающих выход за рамки традиционных способов понимания и осмысления объектов, во многом решается благодаря философскому познанию.
Философия способна генерировать категориальные матрицы, необходимые для научного исследования, до того, как последнее начинает осваивать соответствующие типы объектов. Развивая свои категории, философия тем самым готовит для естествознания и социальных наук своеобразную предварительную программу их будущего понятийного аппарата. Применение развитых в философии категорий в конкретно-научном поиске приводит к новому обогащению категорий и развитию их содержания. Но для фиксации этого нового содержания опять-таки нужна философская рефлексия над наукой, выступающая как особый аспект философского постижения действительности, в ходе которого развивается категориальный аппарат философии.
Но тогда возникает вопрос о природе и истоках прогностических функций философии по отношению к специальному научному исследованию. Это вопрос о том, как возможно систематическое порождение в философском познании мира идей, принципов и категорий, часто избыточных для описания фрагментов уже освоенного человеком предметного мира, но необходимых для научного изучения и практического освоения объектов, с которыми сталкивается цивилизация на последующих этапах своего развития.
Уже простое сопоставление истории философии и истории естествознания дает весьма убедительные примеры прогностических функций философии по отношению к специальным наукам. Достаточно вспомнить, что кардинальная для естествознания идея атомистики первоначально возникла в философских системах Древнего мира, а затем развивалась внутри различных философских школ до тех пор, пока естествознание и техника не достигли необходимого уровня, который позволил превратить предсказание философского характера в естественнонаучный факт.
Можно показать далее, что многие черты категориального аппарата, развитого в философии Г.Лейбница, ретроспективно предстают как относящиеся к большим системам, хотя в практике и естественнонаучном познании этой исторической эпохи осваивались преимущественно более простые объекты - малые системы (в естествознании XVII столетия доминирует механическая картина мира, которая переносит на всю природу схему строения и функционирования механических систем).
Лейбниц в своей монадологии развивает идеи, во многом альтернативные механическим концепциям. Эти идеи, касающиеся проблемы взаимоотношения части и целого, несиловых взаимодействий, связей между причинностью, потенциальной возможностью и действительностью, обнаруживают удивительное созвучие с некоторыми концепциями и моделями современной космологии и физики элементарных частиц.
Фридмонная и планкеонная космологические модели вводят такие представления о соотношении части и целого, которые во многом перекликаются с картиной взаимоотношения монад (каждый фридмон для внешнего наблюдателя - частица, для внутреннего - Вселенная). В плане созвучия лейбницевским идеям можно интерпретировать также развиваемые Х.Эвертом, Дж.Уилером, Б. де Витом концепции ветвящихся миров, современные представления о частицах микромира как содержащих в себе в потенциально возможном виде все другие частицы, понимание микрообъектов как репрезентирующих мегамир и ряд других современных физических представлений.
Высказываются вполне обоснованные мнения о том, что концепция монадности становится одной из фундаментальных для современной физики, которая подошла к такому уровню исследования субстанции, когда выявляемые фундаментальные объекты оказываются "элементарными" не в смысле бесструктурности, а в том смысле, что изучение их природы обнаруживает некоторые свойства и характеристики мира в целом. Это, конечно, не означает, что современная физика при разработке таких представлений сознательно ориентировалась на философию Лейбница. Рациональные моменты последней были вплавлены в систему объективно-идеалистической концепции мира, и можно сказать только то, что в ней были угаданы реальные черты диалектики сложных системных объектов. Но все эти догадки Лейбница, бесспорно, оказали влияние на последующее развитие философской мысли. Предложенные им новые трактовки содержания философских категорий внесли вклад в их историческое развитие, и в этом аспекте уже правомерно говорить об опосредованном (через историю философии и всей культуры) влиянии лейбницевского творчества на современность.
Наконец, рассматривая проблему прогностических функций философии по отношению к специальному научному исследованию, можно обратиться к фундаментальным для нынешней науки представлениям о саморазвивающихся объектах, категориальная сетка для осмысления которых разрабатывалась в философии задолго до того, как они стали предметом естественно-научного исследования. Именно в философии первоначально была обоснована идея существования таких объектов в природе и были развиты принципы историзма, требующие подходить к объекту с учетом его предшествующего развития и способности к дальнейшей эволюции.
Естествознание приступило к исследованию объектов, учитывая их эволюцию, только в XIX столетии. С внешней стороны они изучались в этот период зарождающейся палеонтологией, геологией и биологическими науками. Теоретическое же исследование, направленное на изучение законов исторически развивающегося объекта, пожалуй, впервые было дано в учении Ч.Дарвина о происхождении видов. Показательно, что в философских исследованиях к этому времени уже был развит категориальный аппарат, необходимый для теоретического осмысления саморазвивающихся объектов. Наиболее весомый вклад в разработку этого аппарата был внесен Гегелем.
Гегель не имел в своем распоряжении достаточного естественнонаучного материала для разработки общих схем развития. Но он выбрал в качестве исходного объекта анализа историю человеческого мышления, реализовавшуюся в таких формах культуры, как философия, искусство, правовая идеология, нравственность и т.д. Этот предмет анализа был представлен Гегелем как саморазвитие абсолютной идеи. Он анализировал развитие этого объекта (идеи) по следующей схеме: объект порождает "свое иное", которое затем начинает взаимодействовать с породившим его основанием и, перестраивая его, формирует новое целое.
Распространив эту схему развивающегося понятия на любые объекты (поскольку они трактовались как инобытие идеи), Гегель, хотя и в спекулятивной форме, выявил некоторые особенности развивающихся систем: их способность, развертывая исходное противоречие, заключенное в их первоначальном зародышевом состоянии, наращивать все новые уровни организации и перестраивать при появлении каждого нового уровня сложное целое системы.
Сетка категорий, развитая в гегелевской философии на базе этого понимания, может быть расценена как сформулированный в первом приближении категориальный аппарат, который позволял осваивать объекты, относящиеся к типу саморазвивающихся систем.
Итак, сопоставление истории философии и истории естествознания позволяет констатировать, что философия обладает прогностическими возможностями по отношению к естественно-научному поиску, заранее вырабатывая необходимые для него категориальные структуры.
Но тогда возникает вопрос: каковы механизмы, обеспечивающие такую разработку категорий? Ответ на него предполагает выяснение функций философии в динамике культуры, ее роли в перестройке оснований конкретно-исторических типов культуры. Эти функции связаны с потребностями в осмыслении и критическом анализе универсалий культуры.
Как уже отмечалось, в развитии общества периодически возникают кризисные эпохи, когда прежняя исторически сложившаяся и закрепленная традицией "категориальная модель мира" перестает обеспечивать трансляцию нового опыта, сцепление и взаимодействие необходимых обществу видов деятельности. В такие эпохи традиционные смыслы универсалий культуры утрачивают функцию мировоззренческих ориентиров для массового сознания. Они начинают критически переоцениваться, и общество вступает в полосу интенсивного поиска новых жизненных смыслов и ценностей, призванных ориентировать человека, восстановить утраченную "связь времен", воссоздать целостность его жизненного мира.
В деятельности по выработке этих новых ценностей и мировоззренческих ориентиров философия играет особую роль.
Чтобы изменить прежние жизненные смыслы, закрепленные традицией в универсалиях культуры, а значит, и в категориальных структурах сознания данной исторической эпохи, необходимо вначале эксплицировать их, сопоставить с реалиями бытия и критически осмыслить их как целостную систему. Из неосознанных, неявно функционирующих категориальных структур человеческого понимания и деятельности универсалии культуры должны превратиться в особые предметы критического рассмотрения, они должны стать категориальными формами, на которые направлено сознание. Именно такого рода рефлексия над основаниями культуры и составляет важнейшую задачу философского познания.
Необходимость такой рефлексии вызвана не чисто познавательным интересом, а реальными потребностями в поиске новых мировоззренческих ориентаций, в выработке и обосновании новых, предельно общих программ человеческой жизнедеятельности. Философия, эксплицируя и анализируя смыслы универсалий культуры, выступает в этой деятельности как теоретическое ядро мировоззрения.
Выявляя мировоззренческие универсалии, философия выражает их в понятийно-логической форме, в виде философских категорий. В процессе философской экспликации и анализа происходит определенное упрощение и схематизация универсалий культуры. Когда они выражаются посредством философских категорий, то в последних акцент сделан на понятийно-логическом способе постижения мира, при этом во многом элиминируются аспекты переживания мира, остается в тени определенный личностный смысл, заложенный в универсалиях культуры.
Процесс философского осмысления мировоззренческих структур, лежащих в основании культуры, содержит несколько уровней рефлексии, каждому из которых соответствует свой тип знаний и свой способ оформления философских категорий. Их становление в качестве понятий, где в форме дефиниций отражены наиболее общие свойства, связи и отношения объектов, представляет собой результат довольно сложного развития философских знаний. Это как бы высший уровень философской рационализации оснований культуры, осуществляемый, как правило, в рамках профессиональной философской деятельности. Но прежде чем возникают такие формы категориального аппарата философии, философское мышление должно выделить и зафиксировать в огромном многообразии культурных феноменов их общие категориальные смыслы.
Рациональная экспликация этих смыслов часто начинается со своеобразного улавливания общности в качественно различных областях человеческой культуры, с понимания их единства и целостности. Поэтому первичными формами бытия философских категорий как рационализации универсалий культуры выступают не столько понятия, сколько смыслообразы, метафоры и аналогии.
В истоках формирования философии эта особенность прослеживается весьма отчетливо. Даже в относительно развитых философских системах античности многие фундаментальные категории несут на себе печать символического и метафорически образного отражения мира ("Огнелогос" Гераклита, "Нус" Анаксагора и т.д.). В еще большей степени это характерно для древнеиндийской и древнекитайской философии. Здесь в категориях, как правило, вообще не отделяется понятийная конструкция от смыслообразной основы. Идея выражается не столько в понятийной, сколько в художественно-образной форме, и образ - главный способ постижения истины бытия. "Никто не может дать определения дхармы. Ее переводят и как "закон" и как "элементы бытия", которых насчитывают от 45 до 100. У каждого существа своя дхарма - всеобщая и единичная (сущность неотделима от явления). Вы не найдете двух одинаковых определений дао у Лао-цзы, двух одинаковых толкований жень или ли у Конфуция - он определял ли в зависимости от того, кто из учеников обращался к нему с вопросом".
В процессе философского рассуждения эти символические и метафорические смыслы категорий играли не меньшую роль, чем собственно понятийные структуры. Так, в гераклитовской характеристике души как метаморфозы огня выражена не только идея вторичности духа по отношению к материальной субстанции, составляющей основу мироздания, но и целый ряд обрамляющих эту идею конкретных смыслов, которые позволяли рассуждать о совершенных и несовершенных душах как в разной степени выражающих стихию огня. Согласно Гераклиту, огненный компонент души - это ее логос, поэтому огненная (сухая) душа самая мудрая, а увлажнение души ведет к утрате логоса (у пьяного душа увлажняется, и он теряет разумность).
Однако не следует думать, что по мере развития философии в ней исчезают символический и метафорический способы мышления о мире, и все сводится к строго понятийным формам рассуждения. И причина не только в том, что в любом человеческом познании, включая области науки, подчиненные, казалось бы, самым строгим логическим стандартам, обязательно присутствует наглядно-образная компонента, но и в том, что сама природа философии как теоретического ядра мировоззрения требует от нее постоянного обращения к наиболее общим мировоззренческим каркасам культуры, которые необходимо уловить и выявить, чтобы сделать предметом философского рассуждения. Отсюда вытекает и неустраняемая неопределенность в использовании философской терминологии, включенность в ткань философского рассуждения образов, метафор и аналогий, посредством которых высвечиваются категориальные структуры, пронизывающие все многообразие культурных форм. Когда, например, Гегель в "Науке логики" пытается обосновать категорию "химизм" как характеристику особого типа взаимодействия, составляющего некоторую стадию развития мира, то он прибегает к весьма необычным аналогиям. Он говорит о химизме не только как о взаимодействии химических элементов, но и как о характеристике атмосферных процессов, которые имеют "больше природу физических, чем химических элементов", об отношениях полов в живой природе, об отношениях любви и дружбы. Гегель во всех этих явлениях пытается обнаружить некоторую общую схему взаимодействия, в которой взаимодействующие полюса выступают как равноправные. И чтобы обосновать всеобщность и универсальность этой схемы, представить ее в категориальной форме, он обязан был выявить ее действие в самых отдаленных и на первый взгляд не связанных между собой областях действительности.
Сложный процесс философской экспликации универсалий культуры в первичных формах может осуществляться не только в сфере профессиональной философской деятельности, но и в других сферах духовного освоения мира. Литература, искусство, художественная критика, политическое и нравственное сознание, обыденное мышление, сталкивающееся с проблемными ситуациями мировоззренческого масштаба, - все это области, в которые может быть вплавлена философская рефлексия и в которых могут возникать в первичной образной форме философские экспликации универсалий культуры. В принципе на этой основе могут развиваться достаточно сложные и оригинальные комплексы философских идей.
В произведениях великих писателей может быть разработана и выражена в материале и языке литературного творчества даже целостная философская система, сопоставимая по своей значимости с концепциями великих творцов философии (известным примером в этом плане является литературное творчество Л.Н.Толстого и Ф.М.Достоевского). Но, несмотря на всю значимость и важность такого рода первичных "философем", рациональное осмысление оснований культуры в философии не ограничивается только этими формами. На их основе философия затем вырабатывает более строгий понятийный аппарат, где категории культуры уже определяются в своих наиболее общих и существенных признаках.
Таким путем универсалии культуры превращаются в рамках философского анализа в своеобразные идеальные объекты (связанные в систему), с которыми уже можно проводить особые мысленные эксперименты. Тем самым открывается возможность для внутреннего теоретического движения в поле философских проблем, результатом которого может стать формирование принципиально новых категориальных смыслов, выходящих за рамки исторически сложившихся и впечатанных в ткань наличной социальной действительности мировоззренческих оснований культуры.
В этой работе на двух полюсах - имманентного теоретического движения и постоянной экспликации реальных смыслов предельных оснований культуры - реализуется основное предназначение философии в культуре: понять не только, каков в своих глубинных основаниях наличный человеческий мир, но и каким он может и должен быть.
Показательно, что само возникновение философии как особого способа познания мира приходится на период одного из наиболее крутых переломов в социальном развитии - перехода от доклассового общества к классовому, когда разрыв традиционных родоплеменных связей и крушение соответствующих мировоззренческих структур, воплощенных в мифологии, потребовали формирования новых мировоззренческих ориентаций.
Философия всегда активно участвует в выработке ориентаций подобного типа. Рационализируя основания культуры, она осуществляет "прогнозирование" и "проектирование" возможных изменений в ее основаниях. Уже само рациональное осмысление категорий культуры, которые функционируют в обыденном мышлении как неосознанные структуры, определяющие видение и переживание мира, - достаточно ответственный шаг. В принципе, для того чтобы жить в рамках традиционно сложившегося образа жизни, не обязательно анализировать соответствующий ему образ мира, репрезентированный категориями культуры. Достаточно его просто усвоить в процессе социализации. Осмысление же этого образа и его оценка уже ставят проблему возможной его модификации, а значит, и возможности другого образа мира и образа жизни, т.е. выхода из сложившегося состояния культуры в иное состояние.
Философия, осуществляя свою познавательную работу, всегда предлагает человечеству некоторые возможные варианты его жизненного мира. И в этом смысле она обладает прогностическими функциями. Конечно, не во всякой системе философских построений эти функции реализуются с необходимой полнотой. Это зависит от социальной ориентации философской системы, от типа общества, который создает предпосылки для развертывания в философии моделей "возможных" миров. Такие модели формируются за счет постоянной генерации в системе философского знания новых категориальных структур, которые обеспечивают новое видение как объектов, преобразуемых в человеческой деятельности, так и самого субъекта деятельности, его ценностей и целей. Эти видения часто не совпадают с фрагментами модели мира, представленной универсалиями культуры соответствующей исторической эпохи, и выходят за рамки традиционных, лежащих в основании данной культуры способов миросозерцания и миропонимания.
Генерация в системе философского познания новых категориальных моделей мира осуществляется за счет постоянного развития философских категорий. Можно указать на два главных источника, обеспечивающих это развитие. Во-первых, рефлексия над различными феноменами культуры (материальной и духовной) и выявление реальных изменений, которые происходят в категориях культуры в ходе исторического развития общества. Во-вторых, установление содержательно-логических связей между философскими категориями, их взаимодействие как элементов развивающейся системы, когда изменение одного элемента приводит к изменению других.
Первый источник связан с обобщением опыта духовного и практического освоения мира. Он позволяет не только сформировать философские категории как рационализацию универсалий человеческой культуры (категорий культуры), но и постоянно обогащать их содержание за счет философского анализа научных знаний, естественного языка, искусства, нравственных проблем, политического и правового сознания, феноменов предметного мира, освоенного человеческой деятельностью, а также рефлексии философии над собственной историей. Второй источник основан на применении аппарата логического оперирования с философскими категориями как с особыми идеальными объектами, что позволяет за счет "внутреннего движения" в поле философских проблем и выявления связей между категориями выработать их новые определения.
Развитие философского знания осуществляется во взаимодействии этих двух источников. Наполнение категорий новым содержанием за счет рефлексии над основаниями культуры выступает предпосылкой для каждого последующего этапа внутритеоретического развития категориального аппарата философии. Благодаря такому развитию во многом обеспечивается формирование в философии нестандартных категориальных моделей мира.
Уже в начальной фазе своей истории философское мышление продемонстрировало целый спектр таких моделей. Например, решая проблему части и целого, единого и множественного, античная философия прослеживает все логически возможные варианты: мир делится на части до определенного предела (атомистика Левкиппа, Демокрита, Эпикура), мир беспредельно делим (Анаксагор), мир вообще неделим (элеаты). Причем последнее решение совершенно отчетливо противоречит стандартным представлениям здравого смысла. Характерно, что логическое обоснование этой концепции выявляет не только новые, необычные с точки зрения здравого смысла аспекты категорий части и целого, но и новые аспекты категорий "движение", "пространство", "время" (апории Зенона).
Философское познание выступает как особое самосознание культуры, которое активно воздействует на ее развитие. Генерируя теоретическое ядро нового мировоззрения, философия тем самым вводит новые представления о желательном образе жизни, который предлагает человечеству. Обосновывая эти представления в качестве ценностей, она функционирует как идеология. Но вместе с тем ее постоянная интенция на выработку новых категориальных смыслов, постановка и решение проблем, многие из которых на данном этапе социального развития оправданы преимущественно имманентным теоретическим развитием философии, сближают ее со способами научного мышления.
Историческое развитие философии постоянно вносит мутации в культуру, формируя новые варианты, новые потенциально возможные линии динамики культуры.
Многие выработанные философией идеи транслируются в культуре как своеобразные "дрейфующие гены", которые в определенных условиях социального развития получают свою мировоззренческую актуализацию. В этих ситуациях они могут стимулировать разработку новых оригинальных философских концепций, которые затем могут конкретизироваться в философской публицистике, эссеистике, литературной критике, нравственных доктринах, политических и религиозных учениях и т.д. Таким путем философские идеи могут обрести статус мировоззренческих оснований того или иного исторически конкретного типа культуры.
Генерируя категориальные модели возможных человеческих миров, философия в этом процессе попутно вырабатывает и категориальные схемы, способные обеспечить постижение объектов принципиально новой системной организации по сравнению с теми, которые осваивает практика соответствующей исторической эпохи.
Тем самым создаются важные предпосылки для становления науки в собственном смысле слова и для ее дальнейшего исторического развития. Таким образом для перехода от преднауки к науке важным становится развертывание философией своих прогностических возможностей. А поскольку эти возможности сопряжены с пересмотром оснований культуры, понятно, что не всякий тип общества создает для этого необходимые предпосылки.
В традиционных обществах Востока прогностические функции философии реализовались в урезанном виде. Генерация нестандартных категориальных структур в философских системах Индии и Китая осуществляется спорадически, падая на периоды крупных социальных катаклизмов (например, период "сражающихся царств" в Китае). Но в целом философия тяготела к идеологическим конструкциям, обслуживающим традицию. Например, конфуцианство и брахманизм были философскими системами, которые одновременно выступали и как религиозно-идеологические учения, регулирующие поведение и деятельность людей. Что же касается Древнего Египта и Вавилона, в которых был накоплен огромный массив научных знаний и рецептур деятельности, относящихся к этапу преднауки, то в них философское знание в лучшем случае находилось в стадии зарождения. Оно еще не отпочковалось от религиозно-мифологических систем, которые доминировали в культуре этих обществ.
Принципиально иную картину дает социальная жизнь античного полиса. Ее особенности создавали намного более благоприятные условия для реализации прогностических функций философии.
Античная философия продемонстрировала, как можно планомерно развертывать представление о различных типах объектов (часто необычных с точки зрения наличного опыта) и способах их мысленного освоения. Она дала образцы построения знаний о таких объектах. Это поиск единого основания (первоначал и причин) и выведение из него следствий (необходимое условие теоретической организации знаний). Эти образцы оказали бесспорное влияние на становление теоретического слоя исследований в античной математике.
Идеал обоснованного и доказательного знания складывался в античной философии и науке под воздействием социальной практики полиса. Восточные деспотии, например, не знали этого идеала. Знания вырабатывались здесь кастой управителей, отделенных от остальных членов общества (жрецы и писцы Древнего Египта, древнекитайские чиновники и т.д.), и предписывались в качестве непререкаемой нормы, не подлежащей сомнению. Условием приемлемости знаний, формулируемых в виде предписаний, были авторитет их создателей и наличная практика, построенная в соответствии с предложенными нормативами. Доказательство знаний путем их выведения из некоторого основания было излишним (требование доказанности оправдано только тогда, когда предложенное предписание может быть подвергнуто сомнению и когда может быть выдвинуто конкурирующее предписание).
Ряд знаний в математике Древнего Египта и Вавилона, по-видимому, не мог быть получен вне процедур вывода и доказательства. М.Я.Выгодский считает, что, например, такие сложные рецепты, как алгоритм вычисления объема усеченной пирамиды, были выведены на основе других знаний. Однако в процессе изложения знаний этот вывод не демонстрировался. Производство и трансляция знаний в культуре Древнего Египта и Вавилона закреплялись за кастой жрецов и чиновников и носили авторитарный характер. Обоснование знания путем демонстрации доказательства не превратилось в восточных культурах в идеал построения и трансляции знаний, что наложило серьезные ограничения на процесс превращения "эмпирической математики" в теоретическую науку.
В противоположность восточным обществам, греческий полис принимал социально значимые решения, пропуская их через фильтр конкурирующих предложений и мнений на народном собрании. Преимущество одного мнения перед другим выявлялось через доказательство, в ходе которого ссылки на авторитет, особое социальное положение индивида, предлагающего предписание для будущей деятельности, не считались серьезной аргументацией. Диалог велся между равноправными гражданами, и единственным критерием была обоснованность предлагаемого норматива. Этот сложившийся в культуре идеал обоснованного мнения был перенесен античной философией и на научные знания. Именно в греческой математике мы встречаем изложение знаний в виде теорем: "дано - требуется доказать - доказательство". Но в древнеегипетской и вавилонской математике такая форма не была принята, здесь мы находим только нормативные рецепты решения задач, излагаемые по схеме: "Делай так!"ѕ "Смотри, ты сделал правильно!".
Характерно, что разработка в античной философии методов постижения и развертывания истины (диалектики и логики) протекала как отражение мира сквозь призму социальной практики полиса. Первые шаги к осознанию и развитию диалектики как метода были связаны с анализом столкновения в споре противоположных мнений (типичная ситуация выработки нормативов деятельности на народном собрании). Что же касается логики, то ее разработка в античной философии началась с поиска критериев правильного рассуждения в ораторском искусстве и выработанные здесь нормативы логического следования были затем применены к научному рассуждению.
Сформировав средства для перехода к собственно науке, античная цивилизация дала первый образец конкретно-научной теории - Евклидову геометрию. Однако она не смогла развить теоретического естествознания и его технологических применений. Причину этому большинство исследователей видят в рабовладении и использовании рабов в функции орудий при решении тех или иных производственных задач. Дешевый труд рабов не создавал необходимых стимулов для развития солидной техники и технологии, а следовательно, и обслуживающих ее естественно-научных и инженерных знаний.
Действительно, отношение к физическому труду как к низшему сорту деятельности и усиливающееся по мере развития классового расслоения общества отделение умственного труда от физического порождают в античных обществах своеобразный разрыв между абстрактно-теоретическими исследованиями и практически-утилитарными формами применения научных знаний. Известно, например, что Архимед, прославившийся не только своими математическими работами, но и приложением их результатов в технике, считал эмпирические и инженерные знания "делом низким и неблагодарным" и лишь под давлением обстоятельств (осада Сиракуз римлянами) вынужден был заниматься совершенствованием военной техники и оборонительных сооружений.
Но не только в этих, в общем-то внешних по отношению к науке, социальных обстоятельствах заключалась причина того, что античная наука не смогла открыть для себя экспериментального метода и использовать его для постижения природы. Описанные социальные предпосылки в конечном счете не прямо и непосредственно определяли облик античной науки, а влияли на нее опосредованно, через категориальную модель мира, выражающую глубинные менталитеты античной культуры.
Идея экспериментального естествознания
Важно зафиксировать, что сама идея экспериментального исследования неявно предполагала наличие в культуре особых представлений о природе, о деятельности и познающем субъекте, представлений, которые не были свойственны античной культуре, но сформировались значительно позднее, в культуре Нового времени. Идея экспериментального исследования полагала субъекта в качестве активного начала, противостоящего природной материи, изменяющего ее вещи путем силового давления на них. Природный объект познается в эксперименте потому, что он поставлен в искусственно вызванные условия и только благодаря этому проявляет для субъекта свои невидимые сущностные связи. Недаром в эпоху становления науки Нового времени в европейской культуре бытовало широко распространенное сравнение эксперимента с пыткой природы, посредством которой исследователь должен выведать у природы ее сокровенные тайны.
Природа в этой системе представлений воспринимается как особая композиция качественно различных вещей, которая обладает свойством однородности. Она предстает как поле действия законосообразных связей, в которых как бы растворяются неповторимые индивидуальности вещей.
Все эти понимания природы выражались в культуре Нового времени категорией "натура". Но у древних греков такого понимания не было. У них универсалия "природа" выражалась в категориях "фюзис" и "космос". "Фюзис" обозначал особую, качественно отличную специфику каждой вещи и каждой сущности, воплощенной в вещах. Это представление ориентировало человека на постижение вещи как качества, как оформленной материи, с учетом ее назначения, цели и функции. Космос воспринимался в этой системе мировоззренческих ориентаций как особая самоцельная сущность со своей природой. В нем каждое отдельное "физически сущее" имеет определенное место и назначение, а весь Космос выступает в качестве совершенной завершенности.
Как отмечал А.Ф.Лосев, нескончаемое движение космоса представлялось античному мыслителю в качестве своеобразного вечного возвращения, движения в определенных пределах, внутри которых постоянно воспроизводится гармония целого, и поэтому подвижный и изменчивый космос одновременно мыслился как некоторое скульптурное целое, где части, дополняя друг друга, создают завершенную гармонию. Поэтому образ вечного движения и изменения сочетался в представлениях греков с идеей шарообразной формы (космос почти всеми философами уподоблялся шару). А.Ф.Лосев отмечал глубинную связь этих особых смыслов универсалии "природа" с самими основаниями полисной жизни, в которой разнообразие и динамика хозяйственной деятельности и политических интересов различных социальных групп и отдельных граждан соединялись в целое гражданским единством свободных жителей города-государства. В идеале полис представлялся как единство в многообразии, а реальностью такого единства полагался Космос. Природа для древнего грека не была обезличенным неодушевленным веществом, она представлялась живым организмом, в котором отдельные части - вещи - имеют свои назначения и функции. Поэтому античному мыслителю была чужда идея постижения мира путем насильственного препарирования его частей и их изучения в несвободных, несвойственных их естественному бытию обстоятельствах. В его представлениях такой способ исследования мог только нарушить гармонию Космоса, но не в состоянии был обнаружить эту гармонию. Поэтому постижение Космоса, задающего цели всему "физически сущему", может быть достигнуто только в умозрительном созерцании, которое расценивалось как главный способ поиска истины.
Теоретическое естествознание, опирающееся на метод эксперимента, возникло только на этапе становления техногенной цивилизации. Проблемы трансформаций культуры, которые осуществлялись в эту эпоху, активно обсуждаются в современной философской и культурологической литературе. Не претендуя на анализ этих трансформаций во всех аспектах, отметим лишь, что их основой стало новое понимание человека и человеческой деятельности, которое было вызвано процессами великих преобразований в культуре переломных эпох - Ренессанса и перехода к Новому времени. В этот исторический период в культуре складывается отношение к любой деятельности, а не только к интеллектуальному труду, как к ценности и источнику общественного богатства.
Это создает новую систему ценностных ориентаций, которая начинает просматриваться уже в культуре Возрождения. С одной стороны, утверждается, в противовес средневековому мировоззрению, новая система гуманистических идей, связанная с концепцией человека как активно противостоящего природе в качестве мыслящего и деятельного начала. С другой стороны, утверждается интерес к познанию природы, которая рассматривается как поле приложения человеческих сил. Именно это новое отношение к природе было закреплено в категории "натура", что послужило предпосылкой для выработки принципиально нового способа познания мира: возникает идея о возможности ставить природе теоретические вопросы и получать на них ответы путем активного преобразования природных объектов.
Новые смыслы категории "природа" были связаны с формированием новых смыслов категорий "пространство" и "время", что также было необходимо для становления метода эксперимента. Средневековые представления о пространстве как качественной системе мест и о времени как последовательности качественно отличных друг от друга временных моментов, наполненных скрытым символическим смыслом, были препятствием на этом пути.
Как известно, физический эксперимент предполагает его принципиальную воспроизводимость в разных точках пространства и в разные моменты времени. Понятно, что физические эксперименты, поставленные в Москве, могут быть повторены в Лондоне, Нью-Йорке и в любой другой точке пространства. Если бы такой воспроизводимости не существовало, то и физика как наука была бы невозможна. Это же касается и воспроизводимости экспериментов во времени. Если бы эксперимент, осуществленный в какой-либо момент времени, нельзя было бы принципиально повторить в другой момент времени, никакой опытной науки не существовало бы.
Но что означает это, казалось бы, очевидное требование воспроизводимости эксперимента? Оно означает, что все временные и пространственные точки должны быть одинаковы в физическом смысле, т.е. в них законы природы должны действовать одинаковым образом. Иначе говоря, пространство и время здесь полагаются однородными.
Однако в средневековой культуре человек вовсе не мыслил пространство и время как однородные, а полагал, что различные пространственные места и различные моменты времени обладают разной природой, имеют разный смысл и значение.
Такое понимание пронизывало все сферы средневековой культуры - обыденное мышление, художественное восприятие мира, религиозно-теологические и философские концепции, средневековую физику и космологию и т.п. Оно было естественным выражением системы социальных отношений людей данной эпохи, образа их жизнедеятельности.
В частности, в науке этой эпохи она нашла свое выражение в представлениях о качественном различии пространства земного и небесного. В мировоззренческих смыслах средневековой культуры небесное всегда отождествлялось со "святым" и "духовным", а земное с "телесным" и "греховным". Считалось, что движения небесных и земных тел имеют принципиальное различие, поскольку эти тела принадлежат к принципиально разным пространственным сферам.
Радикальная трансформация всех этих представлений началась уже в эпоху Возрождения. Она была обусловлена многими социальными факторами, в том числе влиянием на общественное сознание великих географических открытий, усиливающейся миграцией населения в эпоху первоначального накопления, когда разорившиеся крестьяне сгонялись с земли, разрушением традиционных корпоративных связей и размыванием средневекового уклада жизни, основанного на жесткой социальной иерархии.
Показательно, что новые представления о пространстве возникали и развивались в эпоху Возрождения в самых разных областях культуры: в философии (концепция бесконечности пространства Вселенной у Д. Бруно), в науке (система Коперника, которая рассматривала Землю как планету, вращающуюся вокруг Солнца, и тем самым уже стирала резкую грань между земной и небесной сферами), в области изобразительных искусств, где возникает концепция живописи как "окна в мир" и где доминирующей формой пространственной организации изображаемого становится линейная перспектива однородного эвклидова пространства.
Все эти представления, сформировавшиеся в культуре Ренессанса, утверждали идею однородности пространства и времени, и тем самым создавали предпосылки для утверждения метода эксперимента и соединения теоретического (математического) описания природы с ее экспериментальным изучением.
Они во многом подготовили переворот в науке, осуществленный в эпоху Галилея и Ньютона и завершившийся созданием механики как первой естественнонаучной теории.
Показательно, что одной из фундаментальных идей, приведших к ее построению, была сформулированная Галилеем эвристическая программа - исследовать закономерности движения природных объектов, в том числе и небесных тел, анализируя поведение механических устройств (в частности, орудий Венецианского арсенала).
В свое время Нильс Бор высказал такую мысль, что новая теория, которая вносит переворот в прежнюю систему представлений о мире, чаще всего начинается с "сумасшедшей идеи". В отношении Галилеевской программы это вполне подошло бы. Ведь для многих современников это была действительно сумасшедшая идея - изучить законы движения, которым подчиняются небесные тела, путем экспериментов с механическими орудиями Венецианского арсенала. Но истоки этой идеи лежали в предыдущем культурном перевороте, когда были преодолены прежние представления о неоднородном пространстве мироздания, санкционировавшие противопоставление небесной и земной сфер.
Кстати, продуктивность Галилеевской программы была продемонстрирована в последующий период развития механики. Традиция, идущая от Галилея и Гюйгенса к Гуку и Ньютону, была связана с попытками моделировать в мысленных экспериментах с механическими устройствами силы взаимодействия между небесными телами. Например, Гук рассматривал вращение планет по аналогии с вращением тела, закрепленного на нити, а также тела, привязанного к вращающемуся колесу. Ньютон использовал аналогию между вращением Луны вокруг Земли и движением шара внутри полой сферы.
Характерно, что именно на этом пути был открыт закон всемирного тяготения. К формулировке Ньютоном этого закона привело сопоставление законов Кеплера и получаемых в мысленном эксперименте над аналоговой механической моделью математических выражений, характеризующих движение шара под действием центробежных сил.
Теоретическое естествознание, возникшее в эту историческую эпоху, завершило долгий процесс становления науки в собственном смысле этого слова. Превратившись в одну из важнейших ценностей цивилизации, наука сформировала внутренние механизмы порождения знаний, которые обеспечили ей систематические прорывы в новые предметные области.
В свою очередь, эти прорывы в принципе открывают новые возможности для технико-технологических инноваций и для приложения научных знаний в различных сферах человеческой деятельности.
|
|
Раздел II
НАУКА КАК ТРАДИЦИЯ
Глава 3
ЭВОЛЮЦИЯ ПОДХОДОВ К АНАЛИЗУ НАУКИ
Эволюция философии науки в ХХ веке в значительной степени связана с переходом от изучения деятельности ученого к изучению науки как целого, как надличностного образования. Это не значит, что ученый и способы его работы нас перестали интересовать. Ни в коем случае. Речь идет только о смещении акцентов. Покажем в самых общих чертах, как это происходило.
Карл Поппер и проблема демаркации
Одна из проблем, существенно определивших развитие философии науки в начале нашего века, получила название проблемы демаркации (этот термин был введен Карлом Поппером). Речь идет об определении границ между наукой и ненаукой. Сам Поппер характеризует свои интересы в этой области следующим образом: "В то время меня интересовал не вопрос о том, "когда теория истинна?", и не вопрос,"когда теория приемлема?" Я поставил перед собой другую проблему. Я хотел провести различие между наукой и псевдонаукой, прекрасно зная, что наука часто ошибается и что псевдонаука может случайно натолкнуться на истину."
Наиболее распространенный ответ на этот вопрос состоял в том, что наука отличается от псевдонауки или от "метафизики" своей опорой на факты, своим эмпирическим методом. Концепция, которая в это время активно развивалась в рамках так называемого "Венского кружка" и шла от одного из крупнейших философов начала века Л.Витгенштейна, утверждала, что к науке принадлежат только те предложения, которые выводятся из истинных предложений наблюдения или, что то же самое, могут быть верифицированы с помощью этих предложений. Отсюда следовало, что любая теория, претендующая на то, чтобы быть научной, должна быть выводима из опыта.
Поппер с полным основанием не принимает этого тезиса. Наблюдение, с его точки зрения, уже предполагает некоторую теоретическую установку, некоторую исходную гипотезу. Нельзя просто наблюдать, не имея для этого никаких предпосылок. Наблюдение всегда избирательно и целенаправленно: мы исходим из определенной задачи и наблюдаем только то, что нужно для решения этой задачи. Бессмысленность "чистых" наблюдений Поппер иллюстрирует следующим образом. Представьте себе человека, который всю свою жизнь посвятил науке, описывая каждую вещь, попадавшуюся ему на глаза. Все это "бесценное сокровище" наблюдений он завещает Королевскому обществу. Абсурдность ситуации не нуждается в комментариях.
К сказанному можно добавить, что любая развитая теория формулируется не для реальных, а для идеальных объектов. В механике, например, это - материальные точки, абсолютно твердые тела, идеальные жидкости и т.д. Знаменитая теория размещения хозяйственной деятельности человека, построенная Тюненом, исходит из представления об изолированном государстве с одним единственным городом на аблолютно однородной равнине. Изотропную плоскую поверхность предполагает и теория центральных мест Кристаллера. Иными словами, теория строится на базе предпосылок, прямо противоречащих опыту. Как же в таком случае она может вытекать из опыта?
Что же предлагает сам Поппер? Его идея очень проста и красива, хотя, как мы увидим чуть ниже, тоже наталкивается на существенные трудности. Суть идеи сводится к следующему: "Критерием научного статуса теории является ее фальсифицируемость, опровержимость, или проверяемость". Подтвердить фактами можно любую теорию, если мы специально ищем таких подтверждений, но хорошая теория должна прежде всего давать основания для ее опровержения. Любая хорошая теория, считает Поппер, является некоторым запрещением, т.е. запрещает определенные события. Чем больше теория запрещает, тем она лучше, ибо тем больше она рискует быть опровергнутой.
Не трудно видеть, что вся концепция Поппера имеет ярко выраженный нормативный характер. Речь идет о том, как должен работать ученый, чтобы оставаться в рамках науки, каким требованиям должны удовлетворять те теории, которые он строит.
А что такое наука и чем определяются ее границы, кроме критерия самого Поппера, - этот вопрос в данном контексте просто не возникает. "Государство - это Я", - заявил в свое время небезызвестный французский король. "Наука - это Я", - фактически утверждает Поппер и задает границы научности.
Но наука живет своей собственной жизнью, и очень скоро обнаруживается, что критерий Поппера не работает. Это может показаться парадоксальным: мы сами делаем науку, мы, казалось бы, хозяева положения, а критерии научности, нами же установленные, не срабатывают. Может быть, дело в том, что эти критерии не все признают, что они не общеприняты? А если их признать и сделать всеобщим достоянием, тогда что-то изменится? Парадокс в том, что почти ничего. Наука есть нечто большее, чем сумма согласованных человеческих действий.
Но вернемся к критерию К.Поппера. История показывает, что теории живут, развиваются и даже процветают, невзирая на противоречия с экспериментальными данными. Приведем конкретный пример. В 1788 году великий Лагранж писал об уравнениях Эйлера: "Мы обязаны Эйлеру первыми общими формулами для движения жидкостей. записанными в простой и ясной символике частных производных. Благодаря этому открытию вся механика жидкостей свелась к вопросу анализа, и будь эти уравнения интегрируемыми, можно было бы в любом случае полностью определить движение жидкости под воздействием любых сил.". Надежды Лагранжа не оправдались: в ряде случаев уравнения Эйлера были проинтегрированы, но результаты расчетов резко расходились с наблюдениями. Привело ли это к отказу от уравнений Эйлера? Ни в коем случае.
Вот что пишет по этому поводу известный американский математик и гидродинамик Г.Биркгоф: "В гидродинамике такие несомненные противоречия между экспериментальными данными и заключениями, основанными на правдоподобных рассуждениях, называются парадоксами. Эти парадоксы были предметом многих острот. Так недавно было сказано, что в девятнадцатом веке "гидродинамики разделялись на инженеров-гидравликов, которые наблюдали то, что нельзя было объяснить, и математиков, которые объясняли то, что нельзя было наблюдать". Как мы видим, гидродинамика не только существует, но даже способна шутить. "Теперь обычно заявляют, - продолжает Биркгоф, - что подобные парадоксы возникают из-за отличия реальных жидкостей, имеющих малую, но конечную вязкость, от идеальных жидкостей, имеющих нулевую вязкость." Итак, все дело опять в идеальных объектах, без которых и нельзя, вероятно, построить теорию.
Концепция исследовательских программ И.Лакатоса
Очевидные недостатки фальсификационизма Поппера пытался преодолеть И.Лакатос в своей концепции исследовательских программ. При достаточной находчивости, полагает он, можно на протяжении длительного времени защищать любую теорию, даже если эта теория ложна. "Природа может крикнуть: "Нет!", но человеческая изобретательность. всегда способна крикнуть еще громче". Поэтому следует отказаться от попперовской модели, в которой за выдвижением некоторой гипотезы следует ее опровержение. Ни один эксперимент не является решающим и достаточным для опровержения теории.
В чем же суть концепции Лакатоса? "Картина научной игры, - пишет он, - которую предлагает методология исследовательских программ, весьма отлична от подобной картины методологического фальсификационизма. Исходным пунктом здесь является не установление фальсифицируемой. гипотезы, а выдвижение исследовательской программы". Под последней понимается теория, способная защищать себя в ситуациях столкновения с противоречащими ей эмпирическими данными. В исследовательской программе Лакатос выделяет ее ядро, т.е. основные принципы или законы, и "защитные пояса", которыми ядро окружает себя в случаях эмпирических затруднений.
Приведем конкретный пример. Допустим, что опираясь на законы Ньютона (в данном случае они образуют ядро исследовательской программы), мы рассчитали орбиты планет Солнечной системы и обнаружили, что это противоречит астрономическим наблюдениям. Неужели мы отбросим законы Ньютона? Разумеется, нет. Мы выдвинем какое-либо дополнительное предположение, для того чтобы объяснить обнаруженные расхождения. Как известно, именно это и имело место в реальной истории: в 1845 году Леверье, занимаясь неправильностями в движении Урана, выдвигает гипотезу о существовании еще одной планеты Солнечной системы, которая и была открыта И.Галле в сентябре 1846 года. Гипотеза Леверье и выступает в данном случае как защитный пояс. Но допустим, что гипотеза не получила бы подтверждения, и новую планету не удалось обнаружить. Неужели мы в этом случае отбросили бы законы Ньютона? Без всякого сомнения, нет. Была бы построена какая-то новая гипотеза.
Как долго это может продолжаться? Лакатос полагает, что теория никогда не фальсифицируется, а только замещается другой, лучшей теорией. Суть в том, что исследовательская программа может быть либо прогрессирующей, либо регрессирующей. Она прогрессирует, если ее теоретический рост предвосхищает рост эмпирический, т.е. если она с успехом предсказывает новые факты. Она регрессирует, если новые факты появляются неожиданно, а программа только дает им запоздалые объяснения. В этом случае теоретический рост отстает от эмпирического роста. Если одна исследовательская программа прогрессивно объясняет больше, чем другая, с ней конкурирующая, то первая вытесняет вторую.
Лакатос признает, что в конкретной ситуации "очень трудно решить. в какой именно момент определенная исследовательская программа безнадежно регрессировала или одна из двух конкурирующих программ получила решающее преимущество перед другой". Это в значительной степени лишает его концепцию нормативного характера. Лакатос, однако, все же пытается сформулировать некоторый набор правил в форме "кодекса научной честности". Главную роль там играют скромность и сдержанность. "Всегда следует помнить о том, что, даже если ваш оппонент сильно отстал, он еще может догнать вас. Никакие преимущества одной из сторон нельзя рассматривать как абсолютно решающие. Не существует никакой гарантии триумфа той или иной программы. Не существует также и никакой гарантии ее крушения".
Если это и предписания, то довольно странные. По сути, они звучат так: сохраняй сдержанность, ибо на все воля Божья. Иными словами, в концепции Лакатоса из-за деятельности ученого уже явно выступает некий глобальный надличностный процесс. Он еще не исследуется, его природа не выявлена, но он присутствует, ибо, если мы сами не способны осуществить рациональный выбор, то как же этот "выбор" все же осуществляется в истории науки?
Нормальная наука Т.Куна
Крутой поворот в подходе к изучению науки совершил американский историк физики Томас Кун в своей работе "Структура научных революций", которая появилась в 1962 году. Наука или, точнее, нормальная наука, согласно Куну, - это сообщество ученых, объединенных достаточно жесткой программой, которую Кун называет парадигмой и которая целиком определяет, с его точки зрения, деятельность каждого ученого. Именно парадигма как некое надличностное образование оказывается у Куна в центре внимания. Именно со сменой парадигм связывает он коренные изменения в развитии науки - научные революции. Но рассмотрим его концепцию более подробно.
Нормальная наука, - пишет Кун, - это "исследование, прочно опирающееся на одно или несколько прошлых достижений - достижений, которые в течение некоторого времени признаются определенным научным сообществом как основа для развития его дальнейшей практической деятельности". Уже из самого определения следует, что речь идет о традиции, т.е. наука понимается как традиция.
Прошлые достижения, лежащие в основе этой традиции, и выступают в качестве парадигмы. Чаще всего под этим понимается некоторая достаточно общепринятая теоретическая концепция типа системы Коперника, механики Ньютона, кислородной теории Лавуазье и т.п. Со сменой концепций такого рода Кун прежде всего и связывает научные революции. Конкретизируя свое представление о парадигме, он вводит понятие о дисциплинарной матрице, в состав которой включает следующие четыре элемента:
. Символические обобщения типа второго закона Ньютона, закона Ома, закона Джоуля-Ленца и т.д.
. Концептуальные модели, примерами которых могут служить общие утверждения такого типа: "Теплота представляет собой кинетическую энергию частей, составляюших тело" или "Все воспринимаемые нами явления существуют благодаря взаимодействию в пустоте качественно однородных атомов".
. Ценностные установки, принятые в научном сообществе и проявляющие себя при выборе направлений исследования, при оценке полученных результатов и состояния науки в целом.
. Образцы решений конкретных задач и проблем, с которыми неизбежно сталкивается уже студент в процессе обучения. Этому элементу дисциплинарной матрицы Кун придает особое значение, и в следующем параграфе мы остановимся на этом более подробно.
В чем же состоит деятельность ученого в рамках нормальной науки? Кун пишет: "При ближайшем рассмотрении этой деятельности в историческом контексте или в современной лаборатории создается впечатление, будто бы природу пытаются втиснуть в парадигму, как в заранее сколоченную и довольно тесную коробку. Цель нормальной науки ни в коей мере не требует предсказания новых видов явлений: явления, которые не вмещаются в эту коробку часто, в сущности, вообще упускаются из виду. Ученые в русле нормальной науки не ставят себе цели создания новых теорий, обычно к тому же они нетерпимы и к созданию таких теорий другими".
Итак, в рамках нормальной науки ученый настолько жестко запрограммирован, что не только не стремится открыть или создать что-либо принципиально новое, но даже не склонен это новое признавать или замечать. Что же он делает в таком случае? Концепция Куна выглядела бы пустой фантазией, если бы ему не удалось убедительно показать, что нормальная наука способна успешно развиваться. Кун, однако, это показал, показал, что традиция является не тормозом, а, напротив, необходимым условием быстрого накопления знаний.
И действительно, сила традиции как раз в том и состоит, что мы постоянно воспроизводим одни и те же действия, один и тот же способ поведения все снова и снова при разных, вообще говоря, обстоятельствах. Поэтому и признание той или иной теоретической концепции означает постоянные попытки осмыслить с ее точки зрения все новые и новые явления, реализуя при этом стандартные способы анализа или объяснения. Это организует научное сообщество, создавая условия для взаимопонимания и сопоставимости результатов, и порождает ту "индустрию" производства знаний, которую мы и наблюдаем в современной науке.
Но речь вовсе не идет при этом о создании чего-то принципиально нового. По образному выражению Куна, ученые, работающие в нормальной науке, постоянно заняты "наведением порядка", т. е. проверкой и уточнением известных фактов, а также сбором новых фактов, в принципе предсказанных или выделенных теорией. Химик, например, может быть занят определением состава все новых и новых веществ, но само понятие химического состава и способы его определения уже заданы парадигмой. Кроме того, в рамках парадигмы никто уже не сомневается, что любое вещество может быть охарактеризовано с этой точки зрения.
Таким образом, нормальная наука очень быстро развивается, накапливая огромную информацию и опыт решения задач. И развивается она при этом не вопреки традициям, а именно в силу своей традиционности. Пониманием этого факта мы и обязаны Томасу Куну. Его с полным правом можно считать основателем учения о научных традициях. Конечно, на традиционность в работе ученого и раньше обращали внимание, но Кун впервые сделал традиции центральным объектом рассмотрения при анализе науки, придав им значение основного конституирующего фактора в научном развитии.
Но как же в таком случае происходит изменение и развитие самих традиций, как возникают новые парадигмы? "Нормальная наука, - пишет Кун, - не ставит своей целью нахождение нового факта или теории, и успех в нормальном научном исследовании состоит вовсе не в этом. Тем не менее новые явления, о существовании которых никто не подозревал, вновь и вновь открываются научными исследованиями, а радикально новые теории опять и опять изобретаются учеными. История даже наводит на мысль, что научное предприятие создало исключительно мощную технику для того, чтобы преподносить сюрпризы подобного рода". Как же конкретно появляютя новые фундаментальные факты и теории? "Они, - отвечает Кун, - создаются непреднамеренно в ходе игры по одному набору правил, но их восприятие требует разработки другого набора правил". Иными словами, ученый и не стремится к получению принципиально новых результатов, однако, действуя по заданным правилам, он непреднамеренно, т.е. случайным и побочным образом, наталкивается на такие факты и явления, которые требуют изменения самих этих правил.
Подведем некоторые итоги. Не трудно видеть, что концепция Куна знаменует уже совсем иное видение науки по сравнению с нормативным подходом Венского кружка или К.Поппера. В центре внимания последних - ученый, принимающий решения и выступающий как определяющая и движущая сила в развитии науки. Наука здесь фактически рассматривается как продукт человеческой деятельности. Поэтому крайне важно ответить на вопрос: какими критериями должен руководствоваться ученый, к чему он должен стремиться? В модели Куна происходит полная смена ролей: здесь уже наука в лице парадигмы диктует ученому свою волю, выступая как некая безликая сила, а ученый - это всего лишь выразитель требований своего времени. Кун вскрывает и природу науки как надличностного явления: речь идет о традиции.
Можно ли что-либо возразить против этой достаточно простой и принципиальной модели? Два пункта вызывают сомнение. Первый был, вероятно, камнем преткновения и для самого Куна. Как согласовать изменение парадигмы под напором новых фактов с утверждением, что ученый не склонен воспринимать явления, которые в парадигму не укладываются, что эти явления "часто, в сущности, вообще упускаются из виду"? С одной стороны, Кун приводит немало фактов, показывающих, что традиция препятствует ассимиляции нового, с другой, он вынужден такую ассимиляцию признать. Это выглядит как противоречие.
Сомнительность второго пункта менее очевидна. Кун резко противопоставляет работу в рамках нормальной науки, с одной стороны, и изменение парадигмы, с другой. В одном случае, ученый работает в некоторой традиции, в другом, - выходит за ее пределы. Конечно, эти два момента противостоят друг другу, но, вероятно, не только в масштабах науки как целого, но и применительно к любым традициям более частного характера. Кун же в основном говорит именно о науке, и это чрезмерно глобализирует наше представление о традиции. Фактически получается, что наука - это чуть ли не одна традиция, а это сильно затрудняет анализ того, что происходит в науке. Попытаемся поэтому несколько обогатить наше представление о научных традициях. Это совершенно необходимо на пути критической оценки и усовершенствования концепции Куна, на пути развития тех, несомненно, важных предпосылок, которые содержатся в его модели науки.
Концепция неявного знания М.Полани и многообразие научных традиций
Нетрудно показать, что в научном познании мы имеем дело не с одной или несколькими, а со сложным многообразием традиций, которые отличаются друг от друга и по содержанию, и по функциям в составе науки, и по способу своего существования. Начнем с последнего.
Достаточно всмотреться более внимательно в дисциплинарную матрицу Куна, чтобы заметить некоторую неоднородность. С одной стороны, он перечисляет такие ее компоненты, как символические обобщения и концептуальные модели, а с другой, - ценности и образцы решений конкретных задач. Но первые существуют в виде текстов и образуют содержание учебников и монографий, в то время как никто еще не написал учебного курса с изложением системы научных ценностей. Ценностные ориентации мы получаем не из учебников, мы усваиваем их примерно так же, как родной язык, т.е. по непосредственным образцам. У каждого ученого, например, есть какие-то представления о том, что такое красивая теория или красивое решение задачи, изящно поставленный эксперимент или тонкое рассуждение, но об этом трудно говорить, это столь же трудно выразить на словах, как и наши представления о красоте природы.
Известный химик и философ М.Полани убедительно показал в конце 50-х годов нашего века, что предпосылки, на которые ученый опирается в своей работе, невозможно полностью вербализовать, т.е. выразить в языке. "То большое количество учебного времени, - писал он, - которое студенты-химики, биологи и медики посвящают практическим занятиям, свидетельствует о важной роли, которую в этих дисциплинах играет передача практических знаний и умений от учителя к ученику. Из сказанного можно сделать вывод, что в самом сердце науки существуют области практического знания, которые через формулировки передать невозможно". Знания такого типа Полани назвал неявными знаниями. Ценностные ориентации можно смело причислить к их числу.
Итак, традиции могут быть как вербализованными, существующими в виде текстов, так и невербализованными, существующими в форме неявного знания. Последние передаются от учителя к ученику или от поколения к поколению на уровне непосредственной демонстрации образцов деятельности или, как иногда говорят, на уровне социальных эстафет. Об этих последних мы еще поговорим более подробно. А сейчас важно то, что признание неявного знания очень сильно усложняет и обогащает нашу картину традиционности науки. Учитывать надо не только ценности, как это делает Кун, но и многое, многое другое. Что бы ни делал ученый, ставя эксперимент или излагая его результаты, читая лекции или участвуя в научной дискуссии, он, часто сам того не желая, демонстрирует образцы, которые, как невидимый вирус, "заражают" окружающих.
Вводя в рассмотрение неявное знание и соответствующие неявные традиции, мы попадаем в сложный и мало исследованный мир, в мир, где живет наш язык и научная терминология, где передаются от поколения к поколению логические формы мышления и его базовые категориальные структуры, где удерживаются своими корнями так называемый здравый смысл и научная интуиция. Очевидно, что родной язык мы усваиваем не по словарям и не по грамматикам. В такой же степени можно быть вполне логичным в своих рассуждениях, никогда не открывая учебник логики. А где мы заимствуем наши категориальные представления? Ведь уже ребенок постоянно задает свой знаменитый вопрос "почему?", хотя никто не читал ему специального курса лекций о причинности. Все это - мир неявного знания. Историки и культурологи часто используют термин "менталитет" для обозначения тех слоев духовной культуры, которые не выражены в виде явных знаний и тем не менее существенно определяют лицо той или иной эпохи или народа. Но и любая наука имеет свой менталитет, отличающий ее от других областей научного знания и от других сфер культуры, но тесно связанный с менталитетом эпохи.
Противопоставление явных и неявных знаний дает возможность более точно провести и осознать давно зафиксированное в речи различие научных школ, с одной стороны, и научных направлений, с другой. Развитие научного направления может быть связано с именем того или другого крупного ученого, но оно вовсе не обязательно предполагает постоянные личные контакты людей, работающих в рамках этого направления. Другое дело - научная школа. Здесь эти контакты абсолютно необходимы, ибо огромную роль играет опыт, непосредственно передаваемый на уровне образцов от учителя к ученику, от одного члена сообщества к другому. Именно поэтому научные школы имеют, как правило, определенное географическое положение: Казанская школа химиков, Московская математическая школа и т.п.
А как быть с образцами решений конкретных задач, которым Т.Кун придает очень большое значение? С одной стороны, они существуют и транслируются в виде текста, и поэтому могут быть идентифицированы с эксплицитным, т.е. явным знанием. Но, с другой, - перед нами будут именно образцы, а не словесные предписания или правила, если нам важна та информация, которая непосредственно в тексте не выражена. Допустим, например, что в тексте дано доказательство теоремы Пифагора, но нас интересует не эта именно теорема, а то, как вообще следует строить математическое доказательство. Эта последняя информация представлена здесь только в форме примера, т.е. неявным образом. Конечно, ознакомившись с доказательством нескольких теорем, мы приобретем и некоторый опыт, некоторые навыки математического рассуждения вообще, но это опять-таки будет трудно выразить на словах в форме достаточно четкого предписания.
В свете сказанного можно выделить два типа неявного знания и неявных традиций. Первые связаны с воспроизведением непосредственных образцов деятельности, вторые предполагают текст в качестве посредника. Первые невозможны без личных контактов, для вторых такие контакты необязательны. Все это достаточно очевидно. Гораздо сложнее противопоставить друг другу неявное знание второго типа и знание эксплицитное. Действительно, прочитав или услышав от преподавателя доказательство теоремы Пифагора, мы можем либо повторить это доказательство, либо попробовать перенести полученный опыт на доказательство другой теоремы. Но, строго говоря, в обоих случаях речь идет о воспроизведении образца, хотя едва ли нужно доказывать, что второй путь гораздо сложнее первого. Разницу можно продемонстрировать на примере изучения иностранного языка. Одно дело, например, заучить и повторить какую-либо фразу, другое - построить аналогичную фразу, используя другие слова. В обоих случаях исходная фраза играет роль образца, но при переходе от первого ко второму происходит существенное расширение возможностей выбора. В то время как простое повторение исходной фразы ограничивает эти возможности особенностями произношения, создание нового предложения предполагает выбор подходящих слов из всего арсенала языка. В дальнейшем мы еще вернемся к этому различению.
Итак, введенное М.Полани представление о неявных знаниях позволяет значительно обогатить и дифференцировать общую картину традиционности науки. Сделаем еще один шаг в этом направлении. Не трудно заметить, что в основе неявных традиций могут лежать как образцы действий, так и образцы продуктов. Это существенно: одно дело, если вам продемонстрировали технологию производства предмета, например, глиняной посуды, другое - показали готовый кувшин и предложили сделать такой же. Во втором случае вам предстоит нелегкая и далеко не всегда осуществимая работа по реконструкции необходимых производственных операций. В познании, однако, мы постоянно сталкиваемся с проблемами такого рода.
Рассмотрим несколько примеров. Мы привыкли говорить о таких методах познания, как абстракция, классификация, аксиоматический метод. Но, строго говоря, слово "метод" здесь следовало бы взять в кавычки. Можно продемонстрировать на уровне последовательности операций какой-нибудь метод химического анализа или метод решения системы линейных уравнений, но никому пока не удавалось проделать это применительно к классификации или к процессу построения аксиоматической теории. В формировании аксиоматического метода огромную роль сыграли "Начала" Евклида, но это был не образец операций, а образец продукта. Аналогично обстоит дело и с классификацией. Наука знает немало примеров удачных классификаций, масса ученых пытается построить нечто аналогичное в своей области, но никто не владеет рецептом построения удачной классификации.
Нечто подобное можно сказать и о таких методах, как абстракция, обобщение, формализация и т.д. Мы можем легко продемонстрировать соответствующие образцы продуктов, т.е. общие и абстрактные высказывания или понятия, достаточно формализованные теории, но никак не процедуры, не способы действия. Кстати, таковые вовсе не обязательно должны существовать, ибо процессы исторического развития далеко не всегда выразимы в терминах целенаправленных человеческих действий. Мы все владеем своим родным языком, он существует, но это не значит, что можно предложить или реконструировать технологию его создания.
Мы не хотим всем этим сказать, что перечисленные методы и вообще образцы продуктов познания есть нечто иллюзорное, мы отнюдь не собираемся преуменьшать их значение. Они лежат в основе целеполагания, формируют те идеалы, к реализации которых стремится ученый, организуют поиск, определяют форму систематизации накопленного материала. Однако их не следует смешивать с традициями, задающими процедурный арсенал научного познания.
Из всего изложенного напрашивается еще один вывод: каждая традиция имеет свою сферу распространения, и есть традиции специальнонаучные, не выходящие за пределы той или иной области знания, а есть общенаучные или, если выражаться более осторожно, междисциплинарные. Вообще говоря, это достаточно очевидно и на уровне явных знаний: методы физики или химии широко применяются не только в естественных, но и в общественных науках, выступая тем самым как междисциплинарные методы. Однако изложенное выше позволяет значительно расширить наши представления и в этой области. Аксиоматические построения в геометрии стали в свое время образцом для аналогичных построений в других областях знания. Современные физические теории стали идеалом для других дисциплин, стремящихся к теоретизации и математизации. Возникает мысль, что одна и та же концепция может выступать и в роли куновской парадигмы, и в функции образца для других научных дисциплин. Речь идет об образцах продукта. Так, например, экология, возникшая в прошлом веке в качестве раздела биологии, вызвала после этого к жизни уже немало своих двойников типа экологии преступности, этнической экологии и т.п. Нужно ли говорить, что все эти дисциплины не имеют никакого прямого отношения не только к биологии, но и к естествознанию вообще.
В этом пункте концепция Т. Куна начинает испытывать серьезные трудности. Наука в свете его модели выглядит как обособленный организм, живущий в своей парадигме точно в скафандре с автономной системой жизнеобеспечения. И вот оказывается, что никакого скафандра нет и ученый подвержен всем воздействиям окружающей среды. Возникает даже вопрос, который никак не мог возникнуть у Куна: а в каких традициях ученый работает прежде всего - в специальнонаучных или междисциплинарных? И почему биолог, на каждом шагу использующий методы физики или химии и нередко мечтающий о теоретизации и математизации своей области по физическому образцу, почему он все же биолог, а не кто-либо другой? Чем обусловлен такой его Я-образ? Этот вопрос о границах наук вовсе не так прост, как это может показаться на первый взгляд. Найти ответ - это значит выделить особый класс предметообразующих традиций, с которыми наука и связывает свою специфику, свое особое положение в системе знания, свой Я-образ.
Трудности и проблемы
Подведем теперь общий итог и попытаемся сформулировать те основные проблемы, которые нам предстоит решить. Концепция Т.Куна - это первая попытка построить модель науки как надличностного явления. Куна интересует не ученый и методы его работы, а та программа, которая навязывает ученому свою волю, диктуя ему, в частности, и задачи, которые он ставит, и методы, которые он использует. Ученый в рамках этой модели начинает напоминать шахматную фигуру, которая перемещается по определенным правилам, включая и элементарные правила ходов, и принципы шахматной тактики и стратегии.
Что нас не устраивает в этой модели? Придирок может быть много. 1. Кун не вскрыл механизма научных революций, механизма формирования новых программ, не проанализировал соотношение таких явлений, как традиции и новации. Он и не мог этого сделать, ибо его концепция слишком синкретична для решения подобного рода задач. 2. Программы, в которых работает ученый, Кун понимает слишком суммарно и недифференцированно, что создает иллюзию большой обособленности различных научных дисциплин. Однако осознание всего многообразия этих программ приводит, как мы видели, к противоположной трудности, к утрате четких дисциплинарных границ. 3. Ученый у Куна жестко запрограммирован, и Кун всячески подчеркивает его парадигмальность. Однако, если программ достаточно много, то ученый приобретает свободу выбора, что, вероятно, должно существенно изменить картину. 4. Модель Куна неспецифична и не решает проблему демаркации, ибо очевидно, что парадигмальность присуща не только науке, но и другим сферам культуры и человеческой деятельности вообще. Но решение этой проблемы нужно, вероятно, искать уже не на пути формулировки нормативных требований, предъявляемых к деятельности или ее продуктам, а на пути анализа науки как целого, как надличностного образования.
Преодоление всех указанных трудностей предполагает построение более богатой модели науки. Но главное, что следует сделать прежде всего - это показать, модель чего именно мы строим, что собой представляет наука как объект нашего исследования. Можно, например, описывать и систематизировать разнообразные оптические явления, но построение общей теории нуждается в ответе на вопрос, что собой представляет свет, к явлениям какого рода он относится. Один из таких ответов состоял в свое время в том, что свет - это волна. Нам необходимо ответить на аналогичный вопрос: к явлениям какого рода принадлежит наука?
|
|
Глава 4
СТРОЕНИЕ НАУКИ КАК ТРАДИЦИИ
На что похожа наука
Мы не способны иметь дело с уникальными объектами, любое познание в конечном итоге есть снятие уникальности. Представьте себе такую ситуацию: вы просите описать вам человека, о котором слышали, но которого никогда не видели, а вам в ответ говорят, что он совсем не похож на Сократа, не похож на Наполеона и не похож на Тургенева. Естественно, вы спросите: а на кого он похож? Очевидно, что это гораздо более простой и прямой путь к тому, чтобы составить себе представление о незнакомом человеке. Аналогичным образом обстоит дело и с наукой. Мы постоянно пытаемся отличить ее от других явлений - от мифа, от религии, от искусства, от философии, от обыденного сознания. Попробуем идти противоположным путем.
Понятие куматоида
Начнем со старой, старой проблемы, которая волновала еще древних греков. Представьте себе легендарный корабль Тезея, который дряхлеет и который все время приходится подновлять, меняя постепенно одну доску за другой. Наконец, наступает такой момент, когда не осталось уже ни одной старой доски. Спрашивается, перед нами тот же самый корабль или другой?
Отложим решение этой проблемы и покажем вначале, что очень многие явления вокруг нас похожи на корабль Тезея. Например, что такое Московский университет? Это, конечно, студенты, но они полностью меняются с периодичностью в пять лет, а Московский университет остается Московским университетом. Это преподаватели, но и они меняются, хотя и не с такой строгой периодичностью. Может, следует указать на конкретное здание и сказать: "Вот Московский университет!" Мы, однако, прекрасно знаем, что университет может переехать в новое здание и остаться тем же самым университетом. Что же такое университет? Мы не способны связать его с каким-то конкретным материалом, с каким-нибудь веществом. Если вдуматься, - это очень загадочное образование.
Однако наука уже давно изучает явления, обладающие похожими загадочными свойствами, - это волны. Уже Леонардо да Винчи обращает внимание на один факт, который, по-видимому, его впечатляет. "Многочисленны случаи, - пишет он, - когда волна бежит от места своего возникновения, а вода не двигается с места, - наподобие волн, образуемых в мае на нивах течением ветров: волны кажутся бегущими по полю, между тем нивы со своего места не сходят". И действительно, представьте себе одиночную волну, бегущую по поверхности водоема: ее нельзя идентифицировать с какой-то частью воды, она захватывает в сферу своего влияния все новые частицы и проходит дальше. Образно выражаясь, волну нельзя зачерпнуть ведром. Ну разве не похожа она этим своим качеством на корабль Тезея или на университет?
В науке уже давно делаются попытки, сознательные или стихийные, обобщить физическое понятие волны, имея в виду указанные ее особенности, и рассмотреть с этой точки зрения явления, далеко выходящие за пределы физики. "Живой организм, - писал наш известный биолог В.Н.Беклемишев, - не обладает постоянством материала - форма его подобна форме пламени, образованного потоком быстро несущихся раскаленных частиц; частицы сменяются, форма остается". Беклемишев при этом ссылается на Кювье, который писал: "Жизнь есть вихрь, то более быстрый, то более медленный, более сложный или менее сложный, увлекающий в одном и том же направлении одинаковые молекулы. Но каждая отдельная молекула вступает в него и покидает его, и это длится непрерывно, так что форма живого вещества более существенна, чем материал".
Основатель кибернетики Норберт Винер сравнивает живой организм с сигналом, который можно передать по радио или телевидению. "Мы лишь водовороты в вечно текущей реке, - пишет он. - Мы представляем собой не вещество, которое сохраняется, а форму строения, которая увековечивает себяѕ Форма строения представляет собой сигнал, и она может быть передана в качестве сигнала". Ссылаясь на Винера, наш отечественный, а ныне американский психолог В.А.Лефевр пишет о системах, нарисованных на системах, отношения между которыми он называет отношением "тканьрисунок". "Но это не рисунок типа рисунка на ковре, - пишет он, - это скорее подвижное изображение на экране". Аналогичный пример - ваша тень, которая двигается вслед за вами, захватывая все новые участки поверхности.
Мы предлагаем называть все явления подобного рода куматоидами (от греческого kuma - волна). Специфическая особенность куматоидов - их относительное безразличие к материалу, их способность как бы "плыть" или "скользить" по материалу подобно волне. Этим куматоиды отличаются от обычных вещей, которые мы привыкли идентифицировать с кусками вещества. Если вернуться к кораблю Тезея и к той проблеме, которая мучила уже древних греков, то можно сказать, что как куматоид корабль остается одним и тем же, но как тело, как кусок вещества он меняется и становится другим кораблем.
К числу куматоидов можно отнести огромное количество, вообще говоря, разнородных явлений, от волн на воде до живых организмов. Нас в первую очередь будут интересовать явления социальные, а они все проявляют явные признаки куматоидов. Мы уже видели, что Московский университет, как, впрочем, и любой другой, ничем в этом плане не отличается от корабля Тезея, т.е. тоже представляет собой куматоид. Но ведь наука в свою очередь очень похожа на университет. Действительно, разве ее можно связать с каким-то фиксированным материалом? Здесь все меняется: люди, здания институтов, оборудование лабораторийѕ
Но ведь и любая человеческая деятельность может быть рассмотрена с этой точки зрения. В предыдущей главе мы сравнивали науку с деятельностью столяра. Но что представляет собой эта последняя? Ее можно понимать как единичный акт переработки некоторого фиксированного материала в конечный продукт. Но разве это мы имеем в виду, когда говорим о деятельности столяра, плотника, каменщика и т.п.? Нет, конечно. Мы предполагаем, что подобные единичные акты постоянно повторяются и воспроизводятся. А это значит, что деятельность утрачивает свою связь с фиксированным конкретным материалом, ибо все меняется: одно и то же вещество нельзя переработать дважды, одну и ту же операцию нельзя дважды осуществить, инструменты тоже меняются, да и заменяются полностью.
В нашей социальной жизни мы буквально окружены куматоидами, мы представляем собой тот материал, на котором они живут, они выступают от нашего имени, они делают нас людьми. Рассмотрим, например, такой объект, как слово, для простоты какое-нибудь существительное нашего языка: дом, дерево, ананасѕ Слово можно произнести вслух, можно записать на бумаге, можно вырезать на камнеѕ В каждом из этих случаев возможно, да и практически реализуется в принципе бесконечное количество вариантов. Иначе говоря, материал слова все время меняется. Но непрерывно меняются и те предметы, которые слово обозначает. В городе каждый дом вы можете назвать "домом", в лесу каждое дерево "деревом". Ананас покупают и съедают, но вновь купленный ананас - это тоже "ананас". Конечно, как и волна, куматоид достаточно избирателен и живет только в определенной среде. Океанские волны не распространяются в глубь континента, слово "ананас" не обозначает дом или горную породу.
Но перейдем к такому явлению, как знание, без которого невозможно понять науку. Когда речь заходит об анализе знания, о выявлении его строения, то прежде всего бросается в глаза некоторая неопределенность в самой постановке задачи. Что, собственно говоря, мы должны исследовать? Знание как объект совсем не похоже на то, с чем мы обычно сталкиваемся, говоря о структуре или строении. Оно не похоже, например, на кристалл или молекулу. Прежде всего бросается в глаза его какая-то неопределенная пространственно-временная локализованность. Действительно, где и как существует данное конкретное знание? Непосредственно оно может быть представлено пятнами типографской краски на бумаге или звуковыми колебаниями, или царапинами на камнеѕ Вряд ли, однако, можно считать, что, повторяя одну и ту же фразу или размножая рукопись большим тиражом, мы тем самым увеличиваем количество знания. Мы что-то увеличиваем, но что? Очевидно, что все экземпляры данного издания курса теоретической физики Ландау и Лифшица содержат одно и то же знание, если там нет типографского брака, не вырваны страницы и т.д. Разве это не странно?
Имея стакан воды, мы можем разлить воду в несколько стаканов, но ни один из них не будет при этом полным. Если количество стаканов сильно увеличить, то каждый в отдельности окажется практически пустым. Со знанием этого не происходит, ибо размножая научную книгу или статью в большом количестве экземпляров, мы в каждой из них получаем одно и то же знание, целиком, а не по частям. Знание в этом плане напоминает сказочный неразменный рубль. И это еще раз подчеркивает, что говоря о строении знания, мы должны отбросить слишком прямые аналогии со строением вещества.
Все указанные трудности преодолимы, если рассматривать знание как куматоид. Оно в этом случае подобно волне, которая все время представлена в новом материале. Разные экземпляры одной и той же книги, тексты, написанные или произнесенные вслух, все это одно и то же знание, одна и та же "волна". Материал меняется, но "волна" одна и та же. Одну и ту же мысль можно выразить различным образом, можно повторить несколько раз, можно записать на бумаге или на магнитофонной лентеѕ Разве это не удивительно!
Сделаем теперь еще один шаг, важный для понимания того, что такое куматоид. Корабль Тезея остается тем же самым кораблем при полной замене образующих его деталей только потому, что сохраняется форма этих деталей, их связи и взаимное расположение. Иными словами, куматоид - это не просто поток материала, мы должны еще показать, что в этом потоке что-то остается неизменным, показать наличие некоторых инвариантов. Московский университет, например, меняет своих студентов и преподавателей, может переехать в новое помещение, но он остается Московским университетом, пока сохраняются его функции, пока и студенты, и преподаватели, и обслуживающий персонал выполняют предписанные им обязанности, пока живут традиции Московского университета. Можно сказать, что университет - это не здания и не люди, а множество программ, в рамках которых все это функционирует.
Из сказанного следует, что любой куматоид можно рассматривать как некоторое устройство памяти, в которой зафиксированы указанные выше инварианты. Так, например, корабль Тезея будет существовать как куматоид только в том случае, если его перестраивать постепенно. Дело в том, что в условиях, когда мы вынимаем только одну доску, все остальные "помнят" ее размеры, форму и положение. Но вынув сразу много досок, мы можем разрушить "память", и куматоид перестанет существовать. Конечно, можно форму и расположение деталей зафиксировать с помощью чертежей, но это просто означает, что мы одно устройство памяти заменили другим.
Социальные куматоиды и социальные эстафеты
Как мы уже видели, мир куматоидов достаточно разнообразен и включает в себя явления, которые иногда во всех других отношениях очень не похожи друг на друга. Поэтому едва ли можно искать какой-то общий механизм их жизни. Что общего между наукой и волной на воде, кроме того, что в обоих случаях мы имеем дело с куматоидом? Вероятно, ничего. Такое бедное по содержанию сходство может, конечно, иметь некоторое методологическое или эвристическое значение, но его явно недостаточно для построения общей теории.
Нас, однако, будут в первую очередь интересовать социальные куматоиды, а в этом случае вопрос о некотором общем механизме их существования уже вполне уместен и правомерен. Вернемся к нашему примеру с Московским университетом. Если нам не удается связать его бытие с определенным материалом, то остается только одно - рассматривать его как программу или, точнее, как совокупность программ, в рамках которых организуется и функционирует все время обновляющий себя материал. Об этом уже шла речь выше. Перед нами поток материала, на котором живет множество взаимосвязанных друг с другом программ. Речь идет, разумеется, не только об учебных программах, а обо всей совокупности инструкций, установок, правил, традиций, которые определяют работу и поведение студентов, преподавателей, администрацииѕ - всех, от вахтера до ректора.
Но каков механизм жизни этих программ, где и как они существуют? Это могут быть четко сформулированные и записанные инструкции или неявное знание. Термин "традиция", который мы до сих пор использовали, во-первых, не проводит достаточно ясного различия между этими двумя формами, а во-вторых, что связано с первым, не акцентирует наше внимание на особенностях механизма жизни тех и других. Очевидно, что воспроизведение значительной части сравнительно устойчивых форм нашего поведения и деятельности никак не связано с письменными текстами, а чаще всего не вербализовано вообще. Неявное знание передается от человека к человеку или от поколения к поколению на уровне воспроизведения непосредственных образцов. Есть поэтому смысл в том, чтобы выделить и специально рассмотреть этот механизм.
Это важно и потому, что язык, на базе которого строятся более развитые формы передачи опыта, сам, несомненно, передается и воспроизводится именно таким образом, т.е. на уровне непосредственных образцов речевой деятельности. Ребенок, осваивая язык, не пользуется ни словарями, ни грамматиками. Единственное, что имеется в его распоряжении - это образцы живой речи. И вот в одной языковой среде он начинает говорить по-русски, в другой - по-английски. Очевидно, что мы имеем в лице такого воспроизведения некоторый исходный, базовый механизм социальной памяти, фундамент, обеспечивающий в конечном итоге воспроизведение всех элементов Культуры. Можно поэтому пытаться выделить разные виды традиций, как мы делали до сих пор, можно попытаться их классифицировать, а можно вывести все разнообразие форм из одной базовой формы. Мы не будем здесь этого делать, но именно в этом состоит конечная задача теории социальных эстафет.
Под эстафетой, как уже ясно из предыдущего, мы будем понимать передачу опыта от человека к человеку, от поколения к поколению путем воспроизведения непосредственных образцов поведения или деятельности. Приведем конкретный пример, иллюстрирующий мощь этого механизма.
Всем нам с детства знакомы русские волшебные сказки, все знают о Бабе-Яге и избушке на курьих ножках, все помнят, как гуси-лебеди унесли Иванушку, и многое другое. Вообще-то волшебные сказки очень разнообразны и по сюжетам, и по характеру действующих лиц. И вот в 1928 году появляется работа В.Я.Проппа "Морфология сказки", которой было суждено стать классической. Пропп показал, что все волшебные сказки, несмотря на их видимое разнообразие, имеют одну и ту же скрытую структуру. Оказалось, что, как бы ни менялся характер действующих лиц, их функции остаются в основном постоянными. Допустим, например, что в разных сказках нам встретились такие эпизоды: 1) царь посылает Ивана за царевной, и Иван отправляется; 2) сестра посылает брата за лекарством, и брат отправляется; 3) кузнец посылает батрака за коровой, и батрак отправляется. Здесь в качестве инвариантов выступают две функции: отсылка и выход в поиск. Что же касается персонажей, мотивировки отсылки и прочее, то это "величины" переменные. Оказалось, что число функций ограничено (31 функция), а последовательность их всегда одинакова. Чем это объяснить?
На этот вопрос Пропп отвечает в другой своей работе "Исторические корни волшебной сказки". Древней основой сказки, с его точки зрения, является магический обряд инициации, посвящения, широко распространенный в родовых обществах, обряд, в ходе которого юношей и девушек переводили в полноправных членов племени. Мысль Проппа сводится к следующему: первобытный обряд инициации сопровождался рассказом, истолковывающим его содержание; обряд умер, а рассказ продолжает жить до сих пор и передается от поколения к поколению. Иными словами, волшебная сказка, которую мы слушаем в детстве и которую сами рассказываем или читаем своим детям, - это некое подобие волны, докатившейся до нас от древних времен магических охотничьих ритуалов.
Перед нами типичная эстафета, ибо сказка веками передавалась именно по образцам, а не строилась в соответствии с каким-либо вербально сформулированным алгоритмом. Фактически такой алгоритм впервые сформулировал как раз Пропп, дав точное описание морфологии сказки. Он и сам пишет, что, используя это описание, можно в изобилии создавать новые сказки.
Другой пример социального куматоида - это такое явление, как образ жизни, понятие о котором прочно вошло как в социологию, так и в географию. Речь идет о традициях и обычаях, усвоенных как бы с молоком матери и определяющих в рамках того или иного сообщества основные и постоянно повторяющиеся траектории поведения и деятельности людей.
Вот, например, небольшой отрывок из работы известного американского этнографа Маргарет Мид "Взросление на Самоа". Глава называется "День на Самоа". "По всей деревне разносятся ритмичные звуки тамтама, собирающего молодежь. Она сходится со всех концов деревни, держа в руках палки для вскапывания земли, готовая отправиться в глубь острова, на огороды. Люди повзрослее приступают к своим более уединенным занятиям, и под конической крышей каждой хижины воцаряется обычная утренняя жизнь. Маленькие дети, слишком голодные, чтобы ждать завтрака, выпрашивают ломти холодного таро и жадно грызут их. Женщины несут кипы белья к морю или к ручью на дальнем конце деревни либо отправляются в глубь острова за материалом для плетения. Девочки постарше идут ловить рыбу на риф или усаживаются за плетение новых циновок".
Нет смысла продолжать эту цитату, ибо и так ясно, что речь идет не о каком-то конкретном дне, а о последовательности событий, которая воспроизводится и повторяется изо дня в день и из года в год. Каждый день слышатся здесь звуки тамтама, каждый день кто-то ловит рыбу или плетет циновки, каждый день кто-то уходит работать на огородыѕ В совокупности все это и образует образ жизни. Люди рождаются и умирают, сменяются поколения, а образ жизни может оставаться одним и тем же. И очевидно, что в основе этой устойчивости и повторяемости лежат не словесные инструкции, ибо таковых просто не существует, а механизмы более фундаментальные - социальные эстафеты, т.е. воспроизведение форм поведения и деятельности по непосредственным образцам.
Эстафеты, впрочем, обеспечивают не только стационарность, но и адаптацию к новым условиям жизни. Маргарет Мид выделяет три типа культур в зависимости от того, кто у кого учится, чьи именно образцы доминируют. Постфигуративная культура - это культура, где дети учатся прежде всего у своих предшественников, и прошлое взрослых оказывается будущим для каждого нового поколения. Это возможно в тех условиях, когда изменения происходят крайне медленно. Кофигуративная культура предполагает, что и дети и взрослые учатся не только у старшего поколения, но и у своих сверстников. Кофигурация начинается там, где нужно ассимилировать новый, только еще формирующийся опыт, например, новые виды техники и т.д. Наконец, префигуративная культура - это культура еще более интенсивных преобразований, когда родителям приходится учиться у своих детей. Следует подчеркнуть при этом, что речь идет не о механизмах новаций, а только о способах ассимиляции нового, о том, как эти новации распространяются.
В реальных эмпирических ситуациях далеко не всегда легко отличить "чистую" эстафету от вербализованных форм передачи опыта, так как в процессе обучения, как правило, имеет место языковая коммуникация. Важно признать в принципе существование "чистых" эстафет. В дальнейшем мы будем говорить об эстафетах во всех тех случаях, когда деятельность не может быть воспроизведена без соответствующей демонстрации, независимо от того, сопровождается это речевыми актами или нет. Иными словами, эстафета имеет место везде, где не существует точных описаний, достаточных для воспроизведения деятельности без вмешательства каких-либо демонстраций. При таком понимании подавляющее большинство наших акций, в том числе и в науке, воспроизводится на уровне эстафет.
Отдельно взятая эстафета - это элементарный социальный куматоид. Правда, ниже мы покажем что эстафеты не существуют и не могут существовать изолированно, но с некоторыми оговорками все же можно говорить об отдельных эстафетах и их связях друг с другом, об эстафетах простых и сложных. Очень распространенный вид такой связи состоит в том, что одна эстафета обеспечивает условия реализации для другой. Рассмотрим с этой точки зрения обыкновенный, например, театральный гардероб. Приходя в театр, вы поступаете так же, как и все остальные зрители, т.е. сдаете пальто в гардероб. Гардеробщик поступает так же, как все остальные гардеробщики, т.е. берет ваше пальто и отдает взамен номерок. Перед нами две эстафеты, взаимодействующие друг с другом и друг без друга не существующие. Мы говорим об эстафетах, ибо никто из нас не знакомится с принципиальным функционированием гардероба по каким-либо инструкциям, хотя, конечно, их не трудно написать. Другое дело, - время работы гардероба или вопрос об ответственности за пропавшие вещи. Здесь инструкции существуют. Впрочем, их наличие еще ни о чем не свидетельствует. Все дело в том, как мы реально действуем, по инструкциям или нет.
Приведем еще один пример, полезный для дальнейщего изложения. Что собой представляет шахматный турнир? Это множество играющихся партий, где каждый шахматист, соблюдая, конечно, определенные словесно зафиксированные правила, действует все же в основном по образцам, т.е. на основе знания прошлых вариантов, типовых позиций и т.п. Но можно ли свести турнир к этому множеству партий? Нет, ибо не всякое такое множество образует турнир. Турнир предполагает наличие еще одной "игры", игры в турнирную таблицу, которая суммирует результаты всех партий и дополняет борьбу за доской турнирной борьбой. Эта "игра" в таблицу как раз и делает шахматы спортом, и она, вообще говоря, может превратить в спорт почти любой вид нашей деятельности.
Мы и здесь имеем взаимодействие разных эстафетных программ, но картина в целом оказывается гораздо более сложной: у нас не одна, а множество партий, каждая партия - это реализация не одной, а множества разных программ. Суть в том, что одна программа, т.е. турнирная таблица, суммируя действия множества программ другого типа, создает нечто новое - турнирную борьбу. Забегая вперед, можно сказать, что наука по своей эстафетной структуре очень напоминает шахматный турнир.
В заключение отметим, что эстафетная модель очень удобна для обсуждения разных подходов к описанию социальных феноменов и науки в том числе. Бросается в глаза, что любую эстафету можно и нужно описать по крайней мере с двух сторон: во-первых, в плане указания тех образцов, которые она реализует, во-вторых, с точки зрения ее содержания, с точки зрения того, что именно она транслирует. Вообще говоря, можно описать, что делает человек, не указывая, в какой традиции он работает. Можно поступить и противоположным образом, т.е. зафиксировать традицию, не раскрыв ее содержания. Перед нами наиболее элементарная модель для иллюстрации соотношения понимания и объяснения при анализе социальных явлений.
Типы и связи научных программ
Итак, наука - это социальный куматоид. Установив это, мы уже получили очень много. Мы теперь знаем, как подходить к анализу, что выделять, что лежит в основе того необозримого многообразия явлений, которое традиционно принято связывать с наукой, что именно объединяет все эти явления в единое целое. Если наука - это куматоид, то ее надо рассматривать как множество определенных конкретных программ (традиций, эстафет), реализуемых на человеческом материале, т.е. определяющих действия большого количества постоянно сменяющих друг друга людей. Надо выделить и описать эти программы, определить способ их бытия, выявить характер их функционирования и взаимодействия, построить их типологию. Последние два пункта тесно связаны, ибо одним из оснований для классификации программ может служить их место, их функции в системе науки. Именно с этого мы и начнем.
Наука и социальная память
Но прежде всего обратим внимание на тот достаточно очевидный факт, что наука связана не только с производством знаний, но и с их постоянной систематизацией. Монографии, обзоры, учебные курсы - все это попытки собрать воедино результаты, полученные огромным количеством исследователей в разное время и в разных местах. С этой точки зрения науку можно рассматривать как механизм централизованной социальной памяти, которая аккумулирует практический и теоретический опыт человечества и делает его всеобщим достоянием. Речь идет уже не об эстафетах, образующих базовые механизмы памяти, а о более сложных образованиях, предполагающих вербализованные знания, письменность, книгопечатание и т.д.
Не вдаваясь пока в детали, проиллюстрируем это на простом примере. Известно, что знаменитый исследователь Африки Давид Ливингстон в 1855 г. открыл водопад Виктория. Но также известно, что этот водопад хорошо знали и до него, и он имел даже свое название - Мосиоатунья! Так называли его местные жители. Что же открыл Ливингстон? Открыл уже открытое? Вопрос может показаться абсурдным, но он хорошо иллюстрирует тот факт, что термин "знать" или "открыть" имеет разный смысл применительно к разным культурам и разным историческим этапам в развитии человечества. Для туземца знание - это нечто передаваемое от отца к сыну или от соседа к соседу, нечто существующее и воспроизводимое в рамках узкого сообщества непосредственно общающихся друг с другом людей. В таких условиях водопад Виктория мог открываться и, вероятно, открывался бесчисленное множество раз. Ливингстон, однако, открыл его для науки, открыл раз и навсегда. Но, может быть, мы просто сталкиваемся здесь с эгоцентризмом европейской культуры? В том-то и дело, что нет. Открыть для науки - это значит открыть для человечества.
В чем же специфика научного открытия? Географы уже давно решили этот вопрос применительно к открытию новых территорий. Открытием называют первое посещение данной территории представителями народов, владеющих письменностью, ее описание и нанесение на карту. Обратим внимание на последнее. Все свои наблюдения географ связывает с картой, т.е. с некоторой моделью изучаемой местности, полученной в ходе предшествующего развития познания. "Всякое географическое исследование территории, - пишет Н.Н.Баранский, - если только оно является географическим не по одному названию, а по существу, исходит из карты уже существующей и приводит к дальнейшему дополнению и уточнению карты и всяческому обогащению ее содержания". Иными словами, карта и программирует работу географа, и фиксирует результаты этой работы. Карты рисунки небольших районов - появились, вероятно, уже у первобытного человека, но они играли роль ситуативных средств общения, и это вовсе не означало появления науки. Наука появилась тогда, когда все карты свели воедино и они стали функционировать как средство общечеловеческой социальной памяти. Поэтому нанести на карту - это и значит открыть для человечества.
Сказанное применительно к географии вполне можно обобщить на научное познание вообще. Формирование науки - это формирование механизмов глобальной централизованной социальной памяти, т.е. механизмов накопления и систематизации всех знаний, получаемых человечеством. Можно смело сказать, что ни одна наука не имеет оснований считать себя окончательно сформировавшейся, пока не появились соответствущие обзоры или учебные курсы, т.е. пока не заданы традиции организации знания.
К сожалению, на эти традиции часто не обращают достаточного внимания, придавая основное значение методам исследования. Это, однако, не вполне правомерно. Конечно, методы играют очень важную роль. Но формирование новых научных дисциплин нередко связано не столько с методами, сколько с появлением новых программ организации знания. Основателем экологии, например, принято считать Э.Геккеля, который высказал мысль о необходимости науки, изучающей взаимосвязи организмов со средой. Огромное количество сведений о такого рода взаимосвязях было уже накоплено к этому времени в рамках других биологических дисциплин, но именно Геккель дал толчок к тому, чтобы собрать все эти сведения вместе в рамках одного научного предмета.
На фоне общей недооценки программ систематизации знания можно встретить и прямо противоположные точки зрения. "Потребность в знании есть лишь бабушка науки, - писал наш известный литературовед Б.И. Ярхо, - матерью же является "потребность в сообщении знаний". "Действительно, - продолжает он чуть ниже, - никакого научного познания (в отличие от ненаучного) не существует: при открытии наиболее достоверных научных положений интуиция, фантазия, эмоциональный тонус играют огромную роль наряду с интеллектом. Наука же есть рационализированное изложение познанного, логически оформленное описание той части мира, которую нам удалось осознать, т.е.наука - особая форма сообщения (изложения), а не познания".
Б.И. Ярхо, пожалуй, впадает в противоположную крайность. Он выделяет в науке и противопоставляет друг другу процессы познания, т.е. методы, способы получения знаний, с одной стороны, и процессы "изложения", фиксации, оформления знаний, с другой. Это, как нам кажется, верно и подводит к глубокому пониманию сути науки. Но можно ли согласиться со столь явной недооценкой роли научных методов? Действительно ли не существует никаких научных способов получения знаний в отличие от ненаучных? Ответ может быть только отрицательным. Сам факт наличия глобальной социальной памяти уже означает появление новых требований к процедурам получения знаний. Главное из этих требований - стандартизация. Она необходима, ибо в противном случае отдельные результаты будут несопоставимы. Наука требует поэтому описания образцов и формулировки принципов исследования, ученый должен показать, как он пришел к тому или иному результату и почему он считает его истинным. Поэтому такие явления, как доказательство, обоснование, описание методики работыѕ - это необходимые особенности научного познания, тесно связанные с централизацией социальной памяти.
Географическая карта - это хорошая иллюстрация одного из механизмов социальной памяти. Поэтому вернемся к ней еще раз и рассмотрим некоторые из ее функций. Несомненно, карта задает нам способы фиксации географических наблюдений. Каждую произвольно выделенную область на карте можно рассматривать как ячейку памяти, в которую заносится информация о соответствующем участке земной поверхности. Это может быть информация о рельефе, растительности, почве, о характере дорог и т.п. Районирование - это один из способов выделения таких ячеек. Карта задает нам таким образом единые, стандартизированные правила референции, правила отнесения наших сведений к той или иной реальной местности. Но эти отдельные сведения она плюс ко всему организует в единое целое, в систему знаний о поверхности Земли.
В этих своих функциях карта частично напоминает классификацию, которая тоже может быть представлена как набор ячеек памяти и тоже организует знания о некотором множестве объектов. Но если ячейки на карте распределены непрерывно, то классификация представляет собой дискретный набор ячеек. Кроме того очевидно, что способы организации ячеек принципиально отличаются друг от друга. Например, в одной и той же классификационной ячейке мы можем описать объекты, которые никогда территориально не соседствовали друг с другом. На карте в ее классическом варианте это сделать невозможно. Но в обоих случаях мы имеем дело с определенным набором правил или образцов, с некоторой программой фиксации и систематизации знаний. Фактически формирование механизмов централизованной социальной памяти - это и есть формирование подобного рода программ.
Централизация памяти и объединение знаний имеют много далеко идущих следствий и, в частности, приводят к столкновению разных точек зрения, т.е. к дискуссии, без чего невозможно развитие науки. Здесь уместно вспомнить изложенные выше эстафетные представления о шахматном турнире и о турнирной таблице, которая порождает турнирную борьбу. В науке, если не идентичную, то все же сходную роль выполняют программы систематизации знаний. Они выявляют противоречия и порождают борьбу идей.
Интересно в данном контексте мнение крупнейшего ученого, одного из основателей эмбриологии Карла Бэра, который связывал формирование науки с возникновением критики. Эта последняя, с его точки зрения, появилась в Александрии в связи с централизацией и концентрацией знаний. "В Александрии, - пишет он, - впервые родилась критика. Уже стечение трех разных народов: египтян, греков и евреевѕ при разногласии прежних их понятий о предметах наук должно было подать повод к происхождению критики. Но если даже и не приписывать такой важности влиянию египетских жрецов и евреев, которое и действительно обнаружилось несколько позже, то и тогда чрезвычайное накопление книг в Музее естественно должно было вести к вопросу: чье же мнение основательнее? Соединение под одною кровлею совершенно независимых мужей по разным отраслям наук долженствовало иметь такое же действиеѕ".
Исследовательские и коллекторские программы
В свете изложенного рационально выделять в составе науки две группы программ, функционально отличающихся друг от друга. Программы первой группы задают способы получения знаний, т.е. собственно исследовательскую деятельность. Мы будем называть их в дальнейшем исследовательскими программами. Программы второй группы - это программы отбора, организации и систематизации знаний, о которых уже шла речь выше. Для краткости мы будем называть эти программы коллекторскими (от латинского collector - собиратель). Строгое различение выделенных групп иногда может вызвать затруднения, ибо они тесно связаны и не существуют друг без друга.
Исследовательские программы - это методы и средства получения знания. Сюда относятся вербализованные инструкции, задающие методику проведения исследований, образцы решенных задач, описания экспериментов, приборы и многое другое. Говоря о приборах, мы имеем в виду не просто некоторые вещи сами по себе, но вещи, тесно связанные с определенными программами их применения в научном познании. Микроскоп можно при необходимости использовать для забивания гвоздя, но очевидно, что это противоречит его существованию в качестве микроскопа. К исследовательским программам следует отнести методы измерения тех или иных параметров, а также методы расчета, т.е. в том числе и символические выражения типа второго закона Ньютона или закона Кулона. Строго говоря, любые акты получения и обоснования знания, воспроизводимые на уровне эстафет или на уровне описаний, - это исследовательские программы.
Что собой представляют коллекторские программы? Надо сразу сказать, что эта область гораздо меньше изучена, чем первая. Прежде всего сюда следует отнести образцы или вербальные указания, показывающие, что и о чем мы хотим знать, какова наша избирательность по отношению к знаниям. Это могут быть указания на объект изучения, с которыми традиционно связаны попытки определения предмета тех или иных научных дисциплин. Это могут быть образцы задач или вопросов, которые ставит ученый. Методы решения задач - это программа исследовательская. Сами задачи - коллекторская.
Сразу бросается в глаза, что речь идет не об одной, а о двух программах, хотя на уровне образцов они могут и совпадать. Одно дело указание объекта исследования, другое - перечень задач. Очевидно, что один и тот же объект можно изучать, формулируя разные задачи, а вопросы одного и того же типа можно ставить относительно разных объектов. Указание объекта мы будем называть программой референции, ибо она определяет, к чему именно относится знание, т.е. его референцию. Вопросы или задачи входят в состав программы проблематизации. На уровне интуиции хотелось бы связать перечень вопросов не с коллекторской, а с исследовательской программой, но надо иметь в виду, что наличие вопроса еще вовсе не означает возможность каких-либо реальных исследовательских процедур. Кроме того, отбор и систематизация знания с необходимостью предполагает фиксацию того, что именно нас интересует.
Вот конкретный пример коллекторской программы, взятый из курса полевой геоботаники. "При описании рек указываются: а) границы участка и длина его, площадь водосбора, основные притоки; б) характер долины и расчленение склонов, ширина, высота и крутизна склонов коренного берега и террас; в) ширина поймы (наибольшая, наименьшая и преобладающая), характер ее поверхности (гривы и изрезанность старицами, озерами, протоками), заболоченность, глубина залегания грунтовых вод, характер угодий, расположенных в пойме, характер почво-грунтов и растительность поймы, а также ширина разлива реки, сроки и глубина затопления во время обычного, наименьшего и исключительно высокого половодья (ширина разливов устанавливается по меткам высоких вод или по опросным данным)ѕ". Аналогичный перечень продолжается и дальше, но и приведенного отрывка вполне достаточно, чтобы понять о чем идет речь.
Перед нами вербализованная коллекторская программа, представляющая собой список вопросов, на которые мы должны ответить при описании реки. Это своеобразная научная анкета, задающая и класс изучаемых объектов, и соответствующую проблематизацию. Характерно, что нигде, за исключением одного случая, не указано, как именно следует получать требуемые знания: как определить площадь водосбора, крутизну склонов, глубину залегания грунтовых водѕ Вероятно, предполагается, что специалист владеет соответствующими методами. Только в одном месте, когда речь идет о ширине разливов, в текст вкраплены элементы исследовательской программы: "ширина разливов устанавливается по меткам высоких вод или по опросным данным".
Но коллекторские программы далеко не всегда вербализуются. Можно сказать, что любое знание как бы побочным образом функционирует и в качестве неявной коллекторской программы, имплицитно задавая образец продукта, к получению которого надо стремиться, а следовательно, и образец референции, и возможную постановку задачи. На последнем стоит специально остановиться. Чем больше мы знаем, чем разнообразнее мир образцов знания, тем больше вопросов мы способны сформулировать. Так, например, знание формы и размеров окружающих нас предметов еще в глубокой древности породило вопрос о форме и размерах Земли. Знание расстояний между земными ориентирами позволило поставить вопрос о расстоянии до Луны и до звезд. Аналогичным образом от описания человеческой производственной деятельности человек в своем историческом развитии переходил к проблемам сотворения Мира.
Ну как не вспомнить здесь высказывание В.Гейзенберга о традиционности тех проблем, которые мы ставим и решаем! "Бросая ретроспективный взгляд на историю, - писал он, - мы видим, что наша свобода в выборе проблем, похоже, очень невелика. Мы привязаны к движению нашей истории, наша жизнь есть частица этого движения, а наша свобода выбора ограничена, по-видимому, волей решать, хотим мы или не хотим участвовать в развитии, которое совершается в нашей современности независимо от того, вносим ли мы в него какой-то свой вклад или нет". Здесь подчеркнута не только традиционность решаемых нами проблем, но и объективный, надличностный характер науки в целом.
В одной из работ известного французского лингвиста Гюстава Гийома сформулирован тезис, который может претендовать на роль фундаментального принципа теории познания: "Наука основана на интуитивном понимании того, что видимый мир говорит о скрытых вещах, которые он отражает, но на которые не похож". И действительно, мы ведь почти никогда не удовлетворены уровнем наших знаний, мы постоянно предполагаем, что за тем, что освоено, скрывается еще что-то. Что же именно?
Можно сказать, что вся история философии, начиная с Платона и Демокрита, пытается ответить на этот вопрос: что представляет собой мир "скрытых вещей", к познанию которого мы стремимся? Для Демокрита за "видимым миром" срываются атомы и пустота, для Платона - мир объективных идей. Иными словами, для того, чтобы объяснить познание в его постоянном стремлении перейти границу уже освоенного, мы и сам познаваемый мир пытаемся представить как некоторую двухэтажную конструкцию, состоящую из непосредственно данных и скрытых вещей. Но можно выбрать и другой путь. "Скрытый мир" Гийома - это мир нашего неявного осознания проблем, это тот же самый мир уже накопленных знаний, но в роли задающего традицию образца. Иными словами, этот "скрытый мир" мы несем в самих себе, это мир наших коллекторских программ, это мы сами или, точнее, это мир нашей Культуры.
Однако коллекторские программы задают не только критерии отбора знаний, но и образцы их систематизации. "Современная форма научных статей, - пишет известный современный физик Г.Бонди, - представляет собой некоторую разновидность смирительной рубашки". Что он имеет в виду? А то, вероятно, что при написании статей ученый вынужден следовать определенным канонам, соблюдать некоторые достаточно жесткие правила. Но эти правила нигде полностью не записаны, речь может идти только о силе воздействия непосредственных образцов, о неявном знании. Посмотрите и сравните друг с другом рефераты кандидатских или докторских диссертаций. Они различны по содержанию, но написаны по одной и той же схеме. Можно подумать, что они следуют какой-то официальной инструкции, однако такой инструкции не существует.
Все сказанное относится, несомненно, не только к статьям или рефератам, но в такой же степени к лекционным курсам, учебникам, монографиям. Здесь мы тоже встречаем постоянное воспроизведение одних и тех же схем и принципов организации материала иногда на протяжении многих лет. На интересный пример такого рода указывает американский специалист по термодинамике М.Трайбус: "С того времени, когда Рудольф Клаузиус написал свою книгу "Механическая теория теплоты"ѕ почти все учебники по термодинамике для инженеров пишутся по одному образцу. Конечно, за прошедший век интересы изменились и состоят не в изучении паровых машин, однако и сейчас, читая книгу Клаузиуса, нельзя сказать, что она устарела".
Выше мы уже отмечали, что географическую карту или классификацию можно рассматривать как определенным образом организованный набор ячеек памяти. Но нечто аналогичное демонстрирует нам и оглавление любой монографии или учебного курса: отдельные разделы - это тоже ячейки памяти, в которые мы вносим определенную информацию. Способы организации таких ячеек достаточно многообразны, но довольно часто в основе лежит следующий принцип: задается некоторая общая картина изучаемой действительности, и ячейки памяти ставятся в соответствие отдельным элементам этой картины.
Не претендуя на полноту, укажем хотя бы некоторые из таких способов организации: 1) Графический способ. Он состоит в том, что строится графическое изображение объекта, и отдельные его элементы становятся ячейками памяти для записи дополнительной информации. Можно, например, начертить план дома или квартиры и проставить затем на чертеже соответствующие размеры. Географическая карта демонстрирует именно такой способ организации; 2) Классификационный способ: множество изучаемых объектов при соблюдении определенных правил разбивается на подмножества, и знания строятся относительно каждого из таких подмножеств. Можно встретить немало солидных сводок или учебных курсов с именно такой организацией ячеек памяти. Перелистайте для примера хотя бы какой-нибудь курс описательной минералогии; 3) Аналитический способ организации. Он состоит в том, что изучаеый объект разделяется на части или подсистемы, и знания группируются соответствующим образом. Так построены, например, курсы анатомии животных или растений. Географическое районирование тоже может лежать в основе аналитического способа организации памяти; 4) Дисциплинарный способ. Он основан на том, что один и тот же объект можно описывать с точки зрения разных научных дисциплин. Например, строя курс океанологии, можно говорить о физике океана, о химических свойствах морской воды, о биологии океана и т.п.ѕ; 5) Категориальный способ. При описании любых объектов наши знания можно группировать по категориальному принципу, т.е. как знания о свойствах, о строении, о видах и разновидностях, о происхождении и развитииѕ В основе лежит некоторое категориальное, т.е. максимально общее представление о действительности.
Приведенный перечень далеко не полон и не претендует на то, чтобы быть классификацией. Перечисленные способы организации знания сплошь и рядом не исключают друг друга, ибо выделены по разным основаниям. Так, например, графический способ чаще всего является и аналитическим. В реальном познании мы, как правило, имеем дело с различными и иногда достаточно сложными комбинациями всех способов такого рода, что, разумеется, не исключает и их изолированного рассмотрения. Любой учебный курс демонстрирует нам набор определенным образом организованных ячеек памяти, что позволяет в большинстве случаев и ставить вопросы, и вписывать в общую систему вновь получаемые знания. При этом, разумеется, необходимы и исследовательские программы.
Традиции, таким образом, управляют не только непосредственным ходом научного исследования. Не в меньшей степени они определяют и характер наших задач и форму фиксации полученных результатов, т.е. принципы организации и систематизации знания. И образцы - это не только образцы постановки эксперимента или решения задач, но и образцы продуктов научной деятельности. Сказав это последнее, мы тем самым зафиксировали еще одну особенность неявных коллекторских программ по сравнению с исследовательскими. Механизм их жизни иной, ибо они заданы не образцами самой деятельности, а образцами ее продуктов. О различиях такого рода мы уже говорили во второй главе.
Эстафетная модель науки
Мы будем рассматривать науку как социальный куматоид, представляющий собой постоянную реализацию двух типов программ: исследовательских и коллекторских. Эти программы частично вербализованы, но в основной своей массе существуют на уровне эстафет. Они тесно связаны и постоянно взаимодействуют друг с другом. В составе коллекторских программ, как было показано выше, можно дополнительно выделить программы референции, проблематизации и программы систематизации знания.Что все это дает по сравнению с моделью Т.Куна? Прежде всего то, что наука сразу предстает перед нами как очень динамичная открытая система, а отдельный ученый - приобретает относительную свободу выбора. Рассмотрим это несколько более подробно.
Представим себе, что мы работаем в некоторой коллекторской программе, определяющей, что мы хотим знать и о чем именно. В этом случае мы свободны в выборе методов и можем заимствовать их из других областей науки. Биолог при этом остается биологом, а почвовед почвоведом, хотя они широко используют методы физики или химии. Границы научной дисциплины задают здесь не методы, а коллекторская программа, точнее, программа референции. Поэтому в довольно широких пределах ученый свободен и в выборе задач. Очевидно, что изучая разные объекты, можно ставить сходные задачи, что и открывает возможности заимствования. Например, проблема эволюции активно проникала, начиная с XIX века, во все области науки, отнюдь не разрушая границы научных дисциплин. Иначе говоря, ученый приобретает некоторую свободу и в выборе отдельных элементов коллекторской программы. Это относится не только к вопросам, но и к способам систематизации знания. Границы науки определяются прежде всего тем, о чем именно мы строим знание, т.е. программами референции. Кстати, возможны ситуации, когда коллекторская программа требует систематизации методов исследования, т.е. систематизации исследовательских программ. В этом случае границы научной дисциплины будут определяться характером задач и методами их решения.
Выделение исследовательских и коллекторских программ и признание их многообразия приводит к тому, что куновская парадигма в рамках новой модели как бы растворяется, и ученый вырывается в сферу науки или культуры как целого. Да, он, конечно, запрограммирован и ограничен, но не теоретическими концепциями своей узкой области, а только всем набором образцов той или иной эпохи, к которой он принадлежит. Он может заимствовать методы, характер задач, способы систематизации знания, он может строить теории по образцу уже построенных теорий в других областях науки. Он при этом вовсе не нарушает границ своей компетенции и не нарушает дисциплинарных границ. Просто эти границы становятся прозрачными для заимствований, а результаты, полученные в любой области, оказываются полифункциональными и потенциально значимыми для науки в целом.
В своих научно-популярных лекциях, посвященных квантовой электродинамике, Р.Фейнман пишет следующее: "Я хотел бы подчеркнуть одно обстоятельство. Теории, посвященные остальной физике, очень похожи на квантовую электродинамикуѕ Почему все физические теории имеют столь сходную структуру?". Одну из возможных причин Фейнман видит в ограниченности воображения физиков: "встретившись с новым явлением, мы пытаемся вогнать его в уже имеющиеся рамки". Последняя фраза очень напоминает Т.Куна с той только разницей, что речь-то идет о "рамках", заданных образцами другой дисциплины, другого раздела физики. В свете куновской концепции это невозможно: отдельные дисциплины там вообще не взаимодействуют, а существуют как бы сами по себе. Новая модель, напротив, рассматривает науку в целом и в этом целом ищет источник развития отдельных дисциплин. Эта ориентация на целое и составляет главную особенность новой модели.
Картина выглядит примерно следующим образом. Существует множество программ референции, которые служат как бы "центрами кристаллизации" для всех остальных программ, образуя научные дисциплины. Любой ученый, связавший себя с изучением определенного круга явлений, тем не менее достаточно свободен в выборе проблем, методов исследования и способов систематизации знания. Программы с некоторыми изменениями, обусловленными сменой контекста, свободно "кочуют" из одной области в другую. Поэтому объединение всех этих программ в работе ученого или даже в рамках той или иной отдельной дисциплины достаточно ситуативно и динамично, а каждое изменение той или иной из них в любой области знания, чем бы оно ни было вызвано, может в принципе иметь последствия для любой другой науки.
Аналогичным образом обстоит дело и с продуктами научного исследования, т.е. со знаниями. Они поступают в ведение коллекторских программ, но никогда нельзя точно предсказать, каких именно. Тот факт, например, что турмалин электризуется при нагревании, вошел в арсенал и физики, и минералогии. Таблицу Менделеева можно встретить не только в курсе химии, но и физики. Каждая коллекторская программа вправе отбирать все, что соответствует ее критериям, независимо от того, в рамках какой дисциплины были получены интересующие ее знания. При этом происходят и некоторые преобразования самих знаний, что, однако, ничего не меняет по существу. Важно, что знания, полученные в рамках некоторой дисциплины, вовсе не становятся ее "собственностью" и могут, в принципе, оказаться существенными для совсем других разделов науки.
Продолжая развивать тему "На что похожа наука?", можно сравнить отдельную научную дисциплину и газету. Представьте себе множество газет разного профиля: политическую, экономическую, спортивнуюѕ Каждая имеет редактора, который является носителем некоторой коллекторской программы и отбирает нужную информацию. Эта информация, однако, может поступать не только от собственных корреспондентов газеты, но из самых различных источников, включая перепечатку материалов из других газет. Каждый корреспондент владеет определенными методами получения информации, но может и заимствовать методы у других корреспондентов. Редактор тоже способен совершенствовать свою программу под влиянием других газет. А чем газета отличается от науки? Она однодневка. Но возьмите подшивки за много лет и попытайтесь систематизировать информацию в свете некоторой коллекторской программы. Вы вполне можете получить историческое описание, основанное на газетных источниках.
Предложенная модель содержит в себе большой потенциал выявления различных возможных вариантов и комбинаций и приводит к целому ряду следствий, некоторые из которых мы рассмотрим как в этой, так и в следующих главах. Мы постараемся также несколько уточнить и обогатить эту модель. Но один вывод напрашивается уже сейчас: нельзя понять развитие науки, прослеживая историю какой-либо одной дисциплины. А между тем именно так пишется у нас история науки. Нет истории физики или истории географии, существует история науки как целого.
Пути формирования науки
Противопоставление исследовательских и коллекторских программ позволяет выделить два разных пути в развитии отдельных научных дисциплин в зависимости от того, какие именно программы доминируют на самых первых этапах их формирования. Ниже мы приведем несколько фактов, которые, с одной стороны, могут служить хорошей иллюстрацией предложенной выше модели, а, с другой, дают возможность глубже понять те исходные различия, которые иногда надолго определяют специфику той или иной научной области.
В развитии дисциплин экспериментальных, как правило, доминируют исследовательские программы. Рассмотрим с этой точки зрения первые шаги формирования учения об электричестве. Мы при этом умышленно упростим и огрубим картину, отбросив многочисленные теоретические построения этого периода, но это ничего не меняет по существу. Формирование учения об электричестве выглядит как цепочка связанных друг с другом экспериментальных открытий, обусловленных не столько теоретическим предвидением, сколько фиксацией побочных результатов эксперимента. Основные вехи здесь следующие: 1) Открытие и исследование электризации трением; 2) Открытие проводимости; 3) Открытие явления электрического отталкивания; 4) Обнаружение такого явления, как разряд конденсатораѕ
Тот факт, что янтарь, если его потереть мехом, начинает притягивать волоски или небольшие кусочки других материалов, было замечено очень давно и, вероятно, случайно. Во всяком случае, об этом уже упоминает Платон. В средневековье, вероятно, столь же случайно было обнаружено, что аналогичными свойствами обладают и некоторые другие вещества. Систематически и целенаправленно это явление начинает исследовать английский врач Уильям Гильберт (15441603), и именно у него эксперимент с электризацией трением превращается в исследовательскую программу. Его начинают воспроизводить с разными телами и в разных вариантах, и вот в 1729 году Стефен Грей обнаруживает, что при натирании мехом стеклянной трубки электризуется и вставленная в трубку пробка. Появляется новая исследовательская программа, связанная теперь с воспроизведением не электризации, а проводимости. Эта программа как бы отпочковывается от предыдущей, присходит как бы ветвление исследовательских программ. Следующая точка такого ветвления связана прежде всего с именем французского ученого Шарля Франсуа Дюфе. В 1733 году он продолжил эксперименты Грея и вдруг заметил, что кусочки металла после соприкосновения с наэлектризованной стеклянной трубкой отталкиваются друг от друга. Воспроизведение этих явлений, т.е. уже третья исследовательская программа, приводит к идее существования двух родов электричества. И вот в 1745 году нидерландский физик Мушенбрук пытается зарядить налитую в стеклянный сосуд воду через проводник и неожиданно получает сильный удар. "Я думал, что пришел конец", - пишет он Реомюру в 1746 году. Получена лейденская банка, породившая еще одну исследовательскую программу и сыгравшая значительную роль в развитии учения об электричестве.
Что нам важно во всей этой истории? Бросается в глаза, что уже первые шаги в формировании учения об электричестве связаны с последовательным возникновением все новых и новых исследовательских программ. В любой истории физики этот этап описывается как некоторая цепочка открытий. При этом очевидно, что эксперимент Мушенбрука не мог быть поставлен до открытия проводимости, что опыты Грея уже предполагают исследования Гильберта, обнаружившего, что стекло тоже электризуется, как и янтарь. Перед нами ветвящийся куст исследовательских программ, и именно он подобно каркасу скрепляет и объединяет все получаемые знания.
Перейдем теперь к примерам другого рода. Одним из основателей ботаники считается крупнейший античный мыслитель, сотрудник и последователь Аристотеля Феофраст (372287 гг. до н. э.) Приведем несколько коротких отрывков из его знаменитого труда "Исследование о растениях". 1."Плотники говорят, что ядро есть в каждом дереве; виднее же всего оно у пихты: оно состоит у нее из круговых слоев, наподобие коры". 2. "Жители Иды, говорят, различают между соснами и одну сосну называют "идейской", другую "приморской". Из идейской, по их словам, смолы получается большеѕ". 3."Некоторые говорят, что Аравия богаче ладаном, но лучше он на соседних с ней островах, которыми правят арабы".
Отрывков подобного рода можно привести очень много, ибо в тексте Феофраста они встречаются повсеместно. О чем это говорит? О том прежде всего, что "Исследование о растениях" - это систематизация огромного опыта, связанного с растениями, который уже был накоплен в античном мире. Но накапливали его отнюдь не исследователи, а практики. Феофраст ссылается на плотников, на купцов, торгующих ладаном или древесиной, просто на жителей той или иной области, которые сталкиваются с местными растениями в своей повседневной жизниѕ Но никто из тех, на кого он ссылается, не реализовывал исследовательских программ и не ставил перед собой познавательных задач. Ситуация может показаться парадоксальной: исследовательской деятельности не было, а появляется фундаментальный труд. Но никакого парадокса здесь нет, просто в данном случае доминируют не исследовательские, а коллекторские программы.
Приведем еще два очень сходных примера. Вот что пишет академик Н.С.Шатский о возникновении региональной геологии: "Региональная геология родилась вместе с геологической картой; правда, и до начала геологического картирования, в XVII и XVIII вв. и даже раньше в литературе встречались региональные описания геологического характера, например, в географических очерках, путешествиях и т.д., но они не были систематическими и чаще касались лишь предметов и явлений, почему-либо заинтересовавших авторов. С введением государственного геологического картирования окончательно выработался тип региональных геологических описаний, представляющих в огромном большинстве случаев как бы объяснительные записки к геологическим картам".
Аналогичные мысли о формировании науки явно проглядывают в работе И. С.Мелехова "Очерк развития науки о лесе в России". Формирование лесоведения автор связывает с нуждами кораблестроения: "Потребность в лесоматериалах для кораблестроения и их быстрое истощение в районах первоначальных заготовок определяли необходимость описания лесов". Эту идею повторяет П. С. Погребняк: "Отечественное лесоведение зародилось в начале XVIII столетия как детище нужды в корабельном лесе".
Может показаться, что речь идет о довольно тривиальной вещи, о роли практических запросов в формировании науки. Но это не так. В работе И. С.Мелехова хорошо показано, что лес в жизни русского народа всегда играл огромную роль и практические знания о лесе начали формироваться очень давно. Роль кораблестроителя как централизованного и социально значимого потребителя этих знаний состояла прежде всего в том, что появилась государственная потребность в систематическом описании лесов, в организации всех накопленных сведений, в составлении лесных карт. Иными словами, появилась коллекторская программа.
Факты показывают, что в основе формирования науки, по крайней мере в рассмотренных случаях, лежит процесс систематизации знаний, которые, вообще говоря, уже могут существовать, но разбросаны и никак не организованы. Но кто управляет этим процессом систематизации, кто задает соответствующую программу? И Шатский, и Мелехов единодушно указывают на роль социально значимого потребителя знаний. Наличие такого потребителя или заказчика сильно упрощает задачу экспликации той программы, которая может здесь иметь место. Почти очевидно, что потребитель в рассмотренных ситуациях задает прежде всего два параметра знания: он говорит, что именно он хочет знать и о чем. Эти два класса характеристик и лежат, вероятно, в основе первичной систематизации знания. С одной стороны, они определяют референцию знания, которое нас интересует: о чем оно, о лесе или о горных породах. С другой, - тип содержания или репрезентации: что мы хотим знать о горных породах, их физические свойства или химический состав. Напрашивается, конечно, еще и третий вопрос: Как? Как мы можем получить требуемые знания? Но этот вопрос интересует уже не потребителя, а производителя.
Очевидно, что фигура потребителя вовсе не обязательна, если у нас уже есть образцы систем знания. Продолжая приведенный выше отрывок, Н.С.Шатский пишет: "Обычный, наиболее часто встречающийся тип региональных описаний заключает изложение стратиграфии и тектоники описываемого района, характеристику магматических образований и полезных ископаемых. Этим чисто геологическим частям обыкновенно предшествует характеристика рельефа и обзор литературных данных о строении района. Весьма обычны также главы, в которых излагается геологическая историяѕ..." Нетрудно видеть, что перед нами некоторая принципиальная инструкция по построению геологического описания, т.е. коллекторская программа. Но она, скорее всего, только эксплицирует ту неявную программу, которая без всяких инструкций как раз и порождает типовые тексты, следующие по своей структуре одним и тем же образцам.
Конфликт программ и понятие модели
Существуют ситуации конфликта исследовательских и коллекторских программ. Одним из продуктов такого конфликта является широко распространенное представление об идеальных моделях. Рассмотрим это на материале рассуждений, приведенных в книге Э. Квейда "Анализ сложных систем"
Автор иллюстрирует метод моделирования на таком примере. Представьте себе, что марсиане проводят исследования, связанные с изготовлением и засылкой на землю летаюших тарелок. Когда тарелка находится в процессе изготовления, для специалиста по определению стоимости она представляет собой лишь два числа: ее порядковый номер и количество марсианских человеко-часов, затраченных на ее производство. Но вот тарелка построена, и ее перевозят на склад. На этом этапе ее можно характеризовать другим набором чисел: линейными размерами и весом, а также классификацией груза по нормам перевозок. Наконец, тарелка запущена и находится в полете. Здесь мы можем представить ее как материальную точку в пространстве, обладающую определенной скоростью. Далее тарелка входит в атмосферу Земли, и ее описание снова меняется, ибо теперь мы должны учесть ее форму, коэффициент сопротивления и скорость.
Почему мы все приведенные описания называем моделями? Прежде всего, вероятно, по причине их неполноты. Мы ведь в каждом случае знаем гораздо больше, но отбираем только то, что нужно для решения задачи, т.е. для реализации нашей исследовательской программы. "Какую именно модель мы построим, - пишет автор, - зависит от тех вопросов, на которые мы хотим получить ответ при помощи модели, и от тех решений, которые нам предстоит принять, руководствуясь моделью". Иными словами, исследовательская программа очень прагма-тична при отборе исходных данных, она отбирает только то, что необходимо для получения удовлетворительного решения.
Но ведь наряду с исследовательскими программами существуют еще и коллекторские, которые требуют согласования и систематизации знания. И вот оказывается, что представления об объекте, вполне оправданные с прагматической точки зрения в рамках реализации исследовательских программ, не вписываются в общую систему наших представлений о мире. Говоря, например, об изображении летающей тарелки в виде материальной точки, автор продолжает: "Любой конкретно мыслящий человек мог бы возразить, что такой подход совершенно нереалистичен; что мы пренебрегаем размерами, формой, материалом; что диаметр тарелки 30 метров, что она выкрашена в ярко-красный цвет и что на ней находится экипаж из трех марсиан". И вот в целях согласования столь разных представлений и появляются такие понятия, как "идеальная модель", "абстракция", "идеальный объект", которые фиксируют то, что прагматически оправдано, но не укладывается в нашу картину мира.
Коллекторская программа требует согласованности, когерентности знания, ее задача - всеобщий синтез и построение единой картины мира. Конечно, в основном она строит эту картину по частям, т.е. в пределах отдельных научных дисциплин, но наряду с этим мы постоянно наблюдаем попытки найти место каждой науки в системе знаний о мире в целом. Программа исследовательская, как мы уже отмечали, напротив, сугубо прагматична и оправдывает те или иные представления успехом в решении конкретных задач. И вот прагматическая установка неизбежно приходит в противоречие с требованием когерентности. Хороший пример приводит Галилео Галилей в одной из своих работ. Строители повсеместно возводят стены домов по отвесу, полагая, что два отвеса параллельны. Но мы-то знаем, что они пересекаются в центре Земли! Конечно, знаем, но какое это может иметь значение для практики строителей? Очевидно, что никакого.
Представление о реальной картине мира, с одной стороны, и об идеальных моделях или идеальных объектах, с другой, возникают как результат столкновения прагматизма и установки на когерентность знания. Эти представления можно рассматривать как своего рода защитный пояс прагматизма в его столкновении с требованием когерентности.
|
|
Глава 5
НОВАЦИИ И ИХ МЕХАНИЗМЫ
Типы новаций в развитии науки
Как же выглядит динамика науки в свете изложенных представлений? Если ученый работает в традициях, если он запрограммирован, то как возникает новое? Ответ на этот вопрос надо искать прежде всего в многообразии традиций, в возможности их взаимодействия. Однако предварительно полезно уточнить, что именно мы понимаем под новациями в развитии науки, каков их характер, какие можно выделить типы новации и как эти типы связаны друг с другом.
Разнообразие новаций и их относительный характер
Наука - это очень сложное и многослойное образование, и она постоянно переживает множество разнообразных изменений. Нас, однако, не будут интересовать социально-организационные аспекты науки, ее положение в обществе и т.д. Хотя, разумеется, организация академий или научных институтов - это тоже новации, но в рамках других подходов к исследованию научного познания. Философию науки в первую очередь интересует знание, его строение, способы его получения и организации. О новациях именно в этой области и пойдет речь.
Надо сказать, что и при таких ограничениях мы имеем перед собой трудно обозримый по своему разнообразию объект исследования. Это и создание новых теорий, и возникновение новых научных дисциплин. Иногда эти две акции почти совпадают, как в случае квантовой механики, но можно назвать немало областей знания, которые не имеют своих собственных теорий. Новации могут состоять в построении новой классификации или периодизации, в постановке новых проблем, в разработке новых экспериментальных методов исследования или новых способов изображения. Очень часто, говоря о новациях, имеют в виду обнаружение новых явлений, но в этот класс с равным правом входят как сенсационные открытия типа открытия высокотемпературной сверхпроводимости, так и достаточно рядовые описания новых видов растений или насекомых.
К числу новаций следует причислить также введение новых понятий и новых терминов. Последний момент часто упускают из виду, явно его недооценивая. Однако нередко именно новый термин закрепляет в сознании научного сообщества принципиальную новизну тех явлений, которые до этого просто описывались, но не получали специальных обозначений. Вот что пишет по этому поводу революционер в области геоморфологии В.М.Дэвис: "ѕЯ хочу подчеркнуть тот факт, что "идея пенеплена" принадлежит не мне. Я предложил только название, но, как часто бывает, введение определенного названия для явления, о котором до этого говорили только в общих выражениях, способствовало его признанию; свидетельством тому служит история термина "антецедентные", обозначающего реки, которые сохраняют свое направление, прорезая поднимающиеся горные цепи. Идея антецедентных рек возникла у нескольких исследователей, которые не дали ей никакого названия, а безыменная, она не завоевала общего признания. Эта идея стала популярной только тогда, когда Поуэлл дал ей собственное имя".
В свете введенной выше модели можно попытаться разбить все новации на несколько групп в зависимости от того, с изменением каких наукообразующих программ они связаны. Можно говорить, например, об изменении исследовательских программ, включая сюда создание новых методов и средств исследования, и об изменении программ коллекторских, т.е. о постановке новых вопросов, об открытии или выделении новых явлений (новых объектов референции), о появлении новых способов систематизации знания. Но надо иметь в виду, что мы при этом упускаем из поля зрения основную массу новаций, которые, образно выражаясь, образуют повседневность науки. Это те новации, которые осуществляются в рамках существующих программ, ничего в них не меняя по существу, это, в частности, повседневное накопление знаний. Может быть, эту "повседневность" и не стоит специально рассматривать? Дело, однако, в том, что из таких повседневных актов и складывается развитие науки, включая и изменение научных программ. Более того, никогда нельзя заранее предсказать, к чему приведет та или иная, казалось бы, вполне традиционная акция.
В этом последнем пункте мы сталкиваемся с явлением относительности новаций. Они относительны к последующему развитию науки. Впрочем, это касается не только научных новаций, но и новаций вообще. Говорят, что Колумб открыл Америку, но так ли это? Он искал западный путь в Индию, был, уверен, что таковой существует, и умер в сознании, что открыл то, что искал. Открытие Америки - это уже последующая интерпретация его деятельности. Или другой пример: вот растет и развивается ребенок, можно ли составить полный список тех изменений, которые при этом происходят? Перед нами непрерывный поток полностью невоспроизводимых событий, каждый день, каждый час и похож и не похож на предыдущие. Вероятно, надо попытаться выделить самое существенное, но критерием при этом является последующее развитие, которое будет вносить в наш выбор все новые и новые коррективы. Только потом, обнаружив у взрослого человека те или иные уже ярко выраженные качества, мы начинаем осознавать значение отдельных событий его детства.
Так и в науке: новации и здесь часто осознаются задним числом, осознаются тогда, когда мы ищем в прошлом истоки современных идей. Приведенные выше рассуждения В.М.Дэвиса дают тому прекрасный пример. Можно ли считать новацией описание антецедентных рек до того, как был введен соответствующий термин? Ведь научное сообщество не реагировало на это как на нечто новое. Но, когда термин введен и принят, мы понимаем, что идеи были уже высказаны до этого, что они были новыми и значимыми. Иными словами, выделение новаций - это дело Суда Истории. Люди действуют в традициях, История делает их новаторами. Но и Суд Истории способен изменить свое мнение.
Новые методы и новые миры
Рассмотрим два типа новаций, один из которых связан с развитием исследовательских, а другой - коллекторских программ. Первый - это появление новых методов, второй - открытие новых миров, новых объектов исследования. Оба типа новаций могут приводить к существенным сдвигам в развитии науки и воспринимаются в этом случае как революции. Факты свидетельствуют, что эти новации тесно связаны друг с другом, что иллюстрирует и связь исследовательских и коллекторских программ.
Новые методы, как отмечают сами ученые, часто приводят к далеко идущим последствиям - и к смене проблем, и к смене стандартов научной работы, и к появлению новых областей знания. Укажем хотя бы очевидные примеры: появление микроскопа в биологии, оптического телескопа и радиотелескопа в астрономии, методов "воздушной археологии"ѕ
Изобретение микроскопа и распространение его в ХVII веке с самого начала будоражило воображение современников. Хотя приборы были очень несовершенны, это было окно для наблюдения живой природы, которое позволило первым великим микроскопистам - Гуку, Грю, Левенгуку, Мальпиги - сделать их бессмертные открытия. Оглядываясь на ХVII век, известный историк биологии В.В.Лункевич назвал его эпохой "завоеваний микроскопа". Он дает выразительный портрет психологического состояния Роберта Гука, охваченного ажиотажем новых исследований:"Нужно только представить себе человека умного, образованного, любознательного и темпераментного во всеоружии первого микроскопа, т.е. инструмента, которым почти никто до него не пользовался и который дает возможность открыть совершенно новый, никем до того не виданный и никому не ведомый мир; нужно только перевоплотиться в такого человека, чтобы не только представить себе ясно, но и почувствовать и настроение Гука, и торопливую пестроту его наблюдений. Он бросался на все, что можно поместить на столик, под объектив микроскопа; пусть это будет кончик тоненькой иглы или острие бритвы, шерстяная, льняная или шелковая нить, крошечные стеклянные шарики, радугой играющие под линзой микроскопа, частички тонкого песка, осадок в моче, зола растений или кристаллики различных минералов - не важно: все это ново, интересно, полно неожиданностей, чревато возможностью засыпать мир тысячью маленьких открытийѕ" На все это можно посмотреть и в более широком, принципиальном плане: разве нельзя всю историю биологии разбить на два этапа, разделенные появлением и внедрением микроскопа? Без микроскопа не было бы целых больших и фундаментальных разделов биологии (микробиологии, цитологии, гистологииѕ), во всяком случае в том виде, как они сейчас существуют. Очевидно, что появление микроскопа привело и к открытию новых миров.
Нечто аналогичное происходило и в геологии. Во второй половине Х1Х столетия применение микроскопа для исследования горных пород приводит к революционным изменениям в петрографии. Вот как этот решительный сдвиг описывает выдающийся русский петрограф Ф. Ю.Левинсон-Лессинг в 1916 г.:"В зависимости от введения новых методов исследования или усовершенствования прежних и от успехов сопредельных областей знания, все отрасли естествознания XIX столетия эволюционировали и продолжают эволюционировать. Вместе с приемами исследования расширяются и те проблемы, которые ставит себе данная наука, или появляются новые перспективы, возникают новые задачи, - и физиономия науки постепенно видоизменяется: то, что недавно еще было новым, оказывается уже устаревшим и заменяется новыми воззрениями, которых ожидает та же судьба. Этот процесс развития совершается в общем постепенно, но бывают моменты быстрого движения вперед, как бы скачки, аналогично явлению сальтации в общем процессе медленной эволюции органического мира. Таким значительным скачком в петрографии явилось введение микроскопического метода исследования. Быть может, нет другой науки, в которой можно было бы указать такой резкий перелом, как тот, который совершился в начале шестидесятых годов прошлого столетия в петрографии". Нетрудно видеть, что речь идет не только о революции в петрографии, которую Левинсон-Лессинг оценивает как столь резкий перелом, что ему нет равных в других науках, - вопрос ставится шире: всю эволюцию естествознания XIX столетия автор ставит в зависимости от развития и усовершенствования методов исследования.
Во второй половине XX столетия начинается бурный подъем астрономии, связанный с появлением радиотелескопа. Для астрофизиков ситуация обновления очевидна. "Революция в астрономии началась примерно в 1950 году и с тех пор ее триумфальное шествие не прекращается", - считает американский астрофизик П.Ходж. Аналогичная оценка - у академика В.Л.Гинзбурга: "Астрономия после второй мировой войны вступила в период особенно блистательного развития, в период "второй астрономической революции" (первая такая революция связывается с именем Галилея, начавшего использовать телескопы)ѕ Содержание второй астрономической революции можно видеть в процессе превращения астрономии из оптической во всеволновую". И здесь, как видите, периодизация связана с методами эмпирического исследования: первая революция - оптический телескоп, вторая - радиотелескоп.
Перейдем к археологии. Один из самых смелых шагов был сделан ею во время первой мировой войны: шаг, который позволил археологу, как говорится, стать птицей - благодаря аэроплану и аэрофотосъемке, что привело к целому ряду необычных открытий и важных обобщений. С высоты открылись такие следы прошлого, наблюдать которые не могли и мечтать самые прозорливые наземные исследователи. Известный английский археолог и востоковед Лео Дойель пишет: "Воздушная археология революционизировала науку изучения древностей, может быть, даже в большей степени, чем открытие радиоуглеродного метода датировки. По словам одного из ее основателей вклад, внесенный воздушной разведкой в археологические изыскания, можно сравнить с изобретением телескопа в астрономии". Здесь опять подчеркивается революционизирущая роль новых методов: радиоуглеродный метод датировки, методы аэрофотосъемки.
У нас нет возможности увеличивать количество примеров, но очевидно, что речь должна идти не только о методах наблюдения или эксперимента, но обо всем арсенале методических средств вообще. Не меньшее значение, например, могут иметь методы обработки и систематизации эмпирических данных - вспомним хотя бы роль картографии для наук о Земле или роль статистических методов в социальных исследованияхѕ Огромное революционизирующее значение имеет и развитие чисто теоретических методов - например, перевод естествознания на язык математического анализа. Здесь надо вспомнить не только труды Ньютона, но и кропотливую работу Эйлера, Лагранжа, Гамильтона и др. Без этой двухвековой подготовки невозможна была бы и эйнштейновская научная революция. Вообще проникновение математических методов в новые области науки всегда приводит к их революционной перестройке, к изменению стандартов работы, характера проблем и самого стиля мышления.
Но главное, что бросается в глаза и что хотелось бы подчеркнуть, - если в нарисованной Т.Куном глобальной картине узловыми точками являются новые теоретические концепции, то в такой же степени можно организовать весь материал истории науки, включая и естествознание, и науки об обществе, вокруг принципиальных скачков в развитии методов. Качественная перестройка методического арсенала - это своеобразная координатная сетка, не менее удобная, чем перечень куновских парадигм.
Перейдем теперь к фактам другого типа. Обычно, характеризуя ту или иную науку, мы прежде всего интересуемся тем, что именно она изучает. Это не случайно. Выделение границ изучаемой области или, иными словами, задание объекта исследования - это, как мы уже отмечали, достаточно существенный наукообразующий параметр. Не удивительно, что возникновение новых дисциплин очень часто связано как раз с обнаружением каких-то ранее неизвестных сфер или аспектов действительности. Не вызывает сомнений, что это тоже своеобразные научные революции, которые мы и будем называть открытием новых миров. Перед исследователем в силу тех или иных обстоятельств открывается новая область непознанного, мир новых объектов и явлений, у которых нет еще даже имени. Далее в ход идет весь арсенал уже имеющихся средств, методов, теоретических представлений, исследовательских программѕ Новой является сама область познания.
Простейший пример - Великие Географические открытия, когда перед изумленными путешественниками представали новые земли, акватории, ландшафты, неведомые культурыѕ Нельзя недооценивать роль этих открытий в истории европейской науки. Но не менее, а, может быть, и более значимо появление в сфере научного изучения таких объектов, как мир микроорганизмов и вирусов, мир атомов и молекул, мир электромагнитных явлений, мир элементарных частицѕ Список такого рода можно расширить и сделать более детальным. Открытие явления гравитации, открытие других галактик, открытие мира кристаллов, открытие радиоактивностиѕ Все это принципиальные шаги в расширении наших представлений о мире, которые сопровождались и соответствующими изменениями в дисциплинарной организации науки. И в такой же степени, как новые методы, новые миры тоже образуют своеобразную координатную сетку, позволяющую упорядочить и организовать огромный материал истории науки.
Следует подчеркнуть, что открытие нового мира и определение его границ, - это не одноактное событие. Понимание того, что в поле зрения появились не отдельные интересные явления, а именно новый мир, занимает иногда целые годы. Еще Т. Кун отмечал, что научные революции растянуты во времени. Колумб, например, пытаясь указать, где побывали его корабли, наносил новые земли на карту Азии. Заслуга осознания и доказательства того, что открыт целый новый континент, принадлежит уже не ему, а последующим мореплавателям. И отнюдь не пытаясь преуменьшить величие Колумба, мы должны все же признать, что он, увы, никакой Америки не открыл, хотя и положил начало процессу этого открытия.
Другой пример - появление в науке такого нового мира, как вирусы. В 1892 г. Д.И.Ивановский обнаруживает удивительное явление: способность возбудителя мозаичной болезни табака проходить сквозь фарфоровый фильтр, задерживающий бактерии. Метод фильтрования совершенно традиционен; исследователя отличает только исключительная тщательность в работе. Позднее в 1899 г. результаты Ивановского подтверждает М.Бейеринк, который и предложил для обозначения фильтрующегося инфекционного начала термин "вирус" (лат. virus яд). Осознание того, что вирусы - это новый мир, дающий основания для выделения особого свода знаний - вирусологии, пришло еще позднее в связи с трудами Ф. Туорта (1915 г.) и Ф. Д'Эррела (1917 г.). Иными словами, лишь через несколько десятилетий научного труда выяснилось, что перед нами целое семейство неклеточных форм жизни, насчитывающее сегодня в общей сложности около 800 видов.
Открытие новых миров - это вовсе не прерогатива естественных наук, аналогичный вклад сюда вносят и науки об обществе. На это, к сожалению, обращают обычно гораздо меньшее внимание, хотя революционизирующее общекультурное значение таких открытий не вызывает сомнений. Думается, например, что уже появление "эйдосов" Платона - это открытие нового мира, новой реальности, способ бытия которой вызывает обсуждения до сих пор. Был обнаружен, в частности, фундаментальный факт: наряду с реальными геометрическими фигурами, которые могут быть нарисованы на песке, существуют еще какие-то другие, применительно к которым мы и формулируем свои теоремы. Нужна, вероятно, целая книга, чтобы проследить увлекательные перипетии дальнейшего развития этой мысли.
Но главное в развитии наук об обществе - это открытие "прошлого" человечества, открытие "прошлого" как особого мира и объекта познания. Огромное общекультурное значение имела расшифровка Шампольоном египетской письменности. "Исследования Шампольона, - подчеркивает известный историк И.Г.Лившиц, комментируя труд последнего "О египетских иероглифах", - заложили основу новой науки, расширившей нашу историческую перспективу на целые тысячелетия и раскрывшей перед нами новый, почти совершенно неизвестный дотоле мир". Нельзя не вспомнить в связи с этим слова Пушкина о Карамзине, сказанные в связи с созданием "Истории государства российского": "Древняя Россия, казалось, найдена Карамзиным, как Америка - Коломбом". Сравнение удачно схватывает изоморфизм познавательных ситуаций: открытие прошлого вполне сопоставимо с открытием новых земель, культур и народов.
Революционным шагом вперед было и открытие Льюисом Морганом доисторического прошлого человечества. Сам Морган в предисловии к своему труду "Древнее общество" (1877 г.) писал: "Глубокая древность существования человечества на земле окончательно установлена. Кажется странным, что доказательства этого были найдены только в последние тридцать лет и что современное поколение - первое, которое признало столь важный факт". Современному человеку уже трудно оценить степень революционности этих открытий, трудно понять их кардинальное воздействие на все мировосприятие ученых прошлого века. Не случайно некоторые события из истории палеоантропологии сейчас воспринимаются как курьезные. Вот один из таких курьезов, связанный с находкой черепа "неандертальского человека". Случай этот как весьма поучительный приводит в своей книге известный американский палеоантрополог Д. Джохансон.
Найденный в 1856 г. в долине Неандера череп был гораздо толще, длиннее и уже, чем у современного человека, с массивными надбровными дугами. Находку начали энергично изучать немецкие анатомы. "Этот череп принадлежал пожилому голландцу," - сказал д-р Вагнер из Геттингена. "Нет, - заявил д-р Майер из Бонна, - это череп русского казака, который в погоне за отступающей армией Наполеона отбился от своих, забрел в пещеру и умер там." Французский ученый Прюнер-Бей придерживался иного мнения: "Череп принадлежал кельту, несколько напоминающего современного голландца, с мощной физической, но низкой умственной организацией." Окончательный приговор произнес знаменитый Рудольф Вирхов. Он заявил, что все странные особенности неандертальца связаны не с его примитивностью, а с патологическими деформациями скелета, возникшими в результате перенесенного в детстве рахита, старческого артрита и нескольких хороших ударов по голове. Оставался еще вопрос о древности находки. Ученые пришли к единодушному мнению, что неандерталец, возможно, ходил по земле во времена Наполеонаѕ. В основе данного курьеза лежало, конечно, отсутствие надежного метода датировки ископаемых остатков. Но поучительно и то, с каким трудом человеческое сознание осваивает само представление о глубине прошлого, в которое ему предстоит проникнуть.
Незнание и неведение
В целях дальнейшего изложения удобно разделить все новации на два класса: новации преднамеренные и непреднамеренные. Первые возникают как результат целенаправленных акций, вторые - только побочным образом. Первые, согласно Куну, происходят в рамках парадигмы, вторые - ведут к ее изменению. Предложенное деление можно значительно уточнить, если противопоставить друг другу незнание и неведение.
Будем называть незнанием то, что может быть выражено в виде вопроса или эквивалентного утверждения типа: "Я не знаю того-то". "Что-то" в данном случае - это какие-то вполне определенные объекты и их характеристики. Мы можем не знать химического состава какого-либо вещества, расстояния между какими-либо городами, даты рождения или смерти политического деятеля далекого прошлого, причины каких-либо явленийѕ Во всех этих случаях можно поставить и вполне конкретный вопрос или сформулировать задачу выяснения того, чего мы не знаем. Эварист Галуа писал: "Наиболее ценной книгой наилучшего ученого является та, в которой он сознается во всем, чего не знаетѕ". Это и понятно: незнание - элемент коллекторской программы науки, существенно определяющий потенциал ее развития.
Нас в данном контексте интересуют не границы эрудиции отдельного человека, а границы познания, заданные определенным уровнем развития науки и культуры. На этом уровне мы способны сформулировать некоторое множество вопросов, задач, проблем, что и образует сферу незнания. Все, что в принципе не может быть выражено подобным образом, для нас просто не существует как нечто определенное. Это сфера неведения. Образно выражаясь, неведение - это то, что определено для Бога, но не для нас. Демокрит, например, не знал точных размеров своих атомов, но мог в принципе поставить соответствующий вопрос. Однако он не ведал о спине электрона или о принципе Паули.
Легко показать, что незнание имеет иерархическую структуру. Например, вы можете попросить своего сослуживца перечислить его знакомых, их пол, возраст, место рождения, род занятий и т.д. Это зафиксирует первый уровень вашего незнания, ибо перечисленные вопросы могут быть заданы без каких-либо дополнительных предположений, кроме того, что все люди имеют пол, возраст и прочие указанные выше характеристики. Но среди знакомых вашего сослуживца вполне может оказаться боксер, писатель, летчик-испытательѕ Поэтому возможны вопросы более специального характера, предполагающие введение некоторых дополнительных гипотез. Например, вопрос можно поставить так: "Если среди ваших знакомых есть писатель, то какие произведения он написал?"
Очевидно, что действуя аналогичным образом применительно к науке, мы получим достаточно развернутую программу, нацеленную на получение и фиксацию нового знания, выявим некоторую перспективу развития данной науки в той ее части, которая зависит от уже накопленных знаний. Иными словами, незнание - это область нашего целеполагания, область планирования нашей познавательной деятельности. Строго говоря, - это явная или неявная традиция, использующая уже накопленные знания в функции образцов.
Но перейдем к неведению. Как уже отмечалось, в отличие от незнания оно не может быть зафиксировано в форме конкретных утверждений типа: "Я не знаю того-то". Это "что-то" мы не можем в данном случае заменить какими-то конректными характеристиками. Мы получаем поэтому тавтологию: "Я не знаю того, чего не знаю". Тавтология такого типа - это и есть признак неведения.
Означает ли сказанное, что мы не можем поставить задачу поиска новых, еще неизвестных явлений, новых минералов, новых видов животных и растений? Такая задача или, точнее, желание, конечно же, существует, но следует обратить внимание на следующее. Ставя вопрос, фиксирующий незнание, мы хорошо представляем, что именно нам надо искать, что исследовать, и это позволяет, в принципе, найти соответствующий метод, т.е. построить исследовательскую программу. В случае поиска неизвестного такого особого метода вообще быть не может, ибо нет никаких оснований для его спецификации.
Иными словами, невозможен целенаправленный поиск неизвестных или, точнее, неведомых явлений. Мы должны просто продолжать делать то, что делали до сих пор, ибо неведение открывается только побочным образом. Так, например, можно поставить задачу поиска таких видов животных или растений, которые не предусмотрены существующей систематикой. Вероятно, они существуют. Но что должен делать биолог для их поиска? То, что он делал до сих пор, т.е. пользоваться существующей систематикой при описании флоры и фауны тех или иных районов. Поэтому задачи или вопросы, направленные на фиксацию неведения, мы будем называть праздными в отличие от деловых вопросов или задач, фиксирующих незнание. Праздные задачи не детерминируют никакой научной программы, не задают никакой конкретной исследовательской деятельности.
Противопоставление незнания и неведения в конкретных ситуациях истории науки требует достаточно детального анализа. После открытия Австралии вполне правомерно было поставить вопрос о животных, которые ее населяют, об образе их жизни, способах размножения и т.д. Это составляло сферу незнания. Но невозможно было поставить вопрос о том, в течение какого времени кенгуру носит в сумке своего детеныша, ибо никто еще не знал о существовании сумчатых. Это было в сфере неведения. Нельзя, однако, сказать нечто подобное об "открытии" Галле планеты Нептун. Казалось бы, оба случая идентичны: биологи открыли новый вид, Галле обнаружил новую планету. Но это только на первый взгляд. Никакие данные биологии не давали оснований для предположения о существовании сумчатых животных. А планета Нептун была теоретически предсказана Леверье на основании возмущений Урана. Обнаружение этих последних - это тоже не из сферы неведения, ибо существовали теоретические расчеты движения планет, и вопрос об их эмпирической проверке был вполне деловым вопросом.
Что такое открытие?
В свете сказанного можно уточнить часто используемое понятие "открытие" и противопоставить ему такие термины, как "выяснение" или "обнаружение". Мы можем выяснить род занятий нашего знакомого, можем обнаружить, что он летчик. Это из сферы ликвидации незнания. Галле не открыл, а обнаружил планету Нептун. Но наука открыла сумчатых животных, открыла явление электризации трением, открыла радиоактивность и многое другое.
Открытия подобного рода часто знаменуют собой переворот в науке, но на них нельзя выйти путем целенаправленного поиска; из знания в неведение нет рационального, целенаправленного пути. С этой точки зрения, так называемые географические открытия нередко представляют собой, скорее, выяснение или обнаружение, ибо в условиях наличия географической карты и системы координат вполне возможен деловой вопрос о наличии или отсутствии островов в определенном районе океана или водопадов на той или иной еще неисследованной реке. Точнее сказать поэтому, например, что Ливингстон не открыл, а обнаружил или впервые описал водопад Виктория.
Итак, открытие - это соприкосновение с неведением. Специфической особенностью открытий является то, что на них нельзя выйти путем постановки соответствующих деловых вопросов, ибо существующий уровень развития культуры не дает для этого оснований. Принципиальную невозможность постановки того или иного вопроса следует при этом отличать от его нетрадиционности в рамках той или иной научной области. Легче всего ставить традиционные вопросы, которые, так сказать, у всех на губах, труднее - нетрадиционные. Абсолютное неведение находится вообще за пределами нашего целеполагания. Но есть смысл говорить о неведении относительном, имея в виду отсутствие в границах той или иной специальной дисциплины соответствующих традиций. Надо сказать, что практически такого рода относительное неведение часто ничем не отличается от абсолютного и преодолевается тоже побочным образом.
Все приведенные выше примеры относились в основном к сфере эмпирического исследования. Это вовсе не означает, что на уровне теории мы не открываем новых явлений. Достаточно вспомнить теоретическое открытие позитрона Дираком. Об открытиях такого рода можно говорить тогда, когда построенная теоретическая модель оказывается гораздо богаче, чем мы предполагали, и из нее следуют неожиданные выводы.
Традиции и новации
Как же возникает новое в ходе функционирования науки и какую роль при этом играет взаимодействие традиций? Очевидно, что огромная масса новых научных знаний получается в рамках вполне традиционной работы. Но как сочетать эту традиционность с принципиальными сдвигами, которые сами участники процесса нередко воспринимают как революции? Постараемся показать, что и здесь традиции играют немаловажную роль.
Концепция "пришельцев"
Наиболее простая концепция, претендующая на объяснение коренных новаций в развитии науки, - это концепция "пришельцев". Нередко она напрашивается сама собой. Вот что пишет известный австралийский геолог и историк науки У. Кэри об основателе учения о дрейфе континентов Альфреде Вегенере: "Вегенер изучал астрономию и получил докторскую степень, но затем он перенес главное внимание на метеорологию и женился на дочери известного метеоролога В.П. Кеппена. Я подозреваю, что будь он по образованию геологом, ему никогда бы не осилить концепцию перемещения материков. Такие экзотические "прыжки" чаще всего совершаются перебежчиками из чуждых наук, не связанными ортодоксальной догмой".
Концепция "пришельцев" в простейшем случае выглядит так: в данную науку приходит человек из другой области, человек, не связанный традициями этой науки, и делает то, что никак не могли сделать другие. Недостаток этой концепции бросается в глаза. "Пришелец" здесь - это просто свобода от каких-либо традиций, он определен чисто отрицательно, тем, что не связан никакой догмой. Рассуждая так, мы не развиваем Куна, а делаем шаг назад, ибо начинаем воспринимать традицию только как тормоз: отпустите тормоза и сам собой начинается спонтанный процесс творчества. Но Кун убедительно доказал, что успешно работать можно только в рамках некоторой программы.
Другое дело, если "пришелец" принес с собой в новую область исследований какие-то методы или подходы, которые в ней отсутствовали, но помогают по-новому поставить или решить проблемы. Здесь на первое место выступает не столько свобода от традиций, сколько, напротив, приверженность им в новой обстановке, а "пришелец" - это, скорее, прилежный законопослушник, чем анархист.
Вот что пишет академик В.И.Вернадский о Пастере, имея в виду его работы по проблеме самозарождения: "Пастерѕ выступал как химик, владевший экспериментальным методом, вошедший в новую для него область знания с новыми методами и приемами работы и увидевший в ней то, чего не видели в ней ранее ее изучавшие натуралисты-наблюдатели". Все очень похоже на высказывание У.Кэри о Вегенере с той только разницей, что Вернадский подчеркивает не свободу Пастера от биологических догм, а его приверженность точным экспериментальным методам.
Этот второй вариант концепции "пришельцев", несомненно, представляет большой интерес. Но если в первом случае для нас важна личность ученого, освободившегося от догм и способного к творчеству, то во втором - решающее значение приобретают те методы, которыми он владеет, те традиции работы, которые он с собой принес, сочетаемость, совместимость этих методов и традиций с атмосферой той области знания, куда они перенесены.
Вернемся к Пастеру. Сам он о своей работе по проблеме самозарождения писал следующее:"ѕ Я не ввожу новых методов исследования, я ограничиваюсь только тем, что стараюсь производить опыт хорошо, в том случае, когда он был сделан плохо, и избегаю тех ошибок, вследствие которых опыты моих предшественников были сомнительными и противоречивыми". И действительно, Пастер сплошь и рядом повторяет те эксперименты, которые ставились и до него, но делает это более тщательно, на более высоком уровне экспериментальной техники. Он, например, не просто кипятит ту или иную питательную среду, но точно при этом фиксирует время и температуру кипения. Но это значит, что перед нами некоторый "монтаж": биологический эксперимент "монтируется" с занесенными из другой области точными количественными методами. Правда, в основе этого монтажа лежит не просто перебор различных возможных выриантов, а "миграция"самого ученого, его переход в другую область.
А можно ли аналогичным образом объяснить успех Вегенера? Какие традиции он внес в геологию? Начнем с того, что сама идея перемещения материков принадлежит вовсе не ему, ибо высказывалась много раз и многими авторами, начиная с XVII века. Сам У.Кэри приводит длинный список имен и работ. Итак, в этом пункте Вегенер вполне традиционен. Бросается, однако, в глаза следующее, едва ли случайное совпадение. Как мы уже видели, Вегенер - это астроном, перешедший в метеорологию, к этому можно добавить, что он известный полярный исследователь. Иными словами, он своего рода научный "полиглот", не привыкший связывать себя границами той или иной дисциплины. И именно эту полипредметность, т.е. комплексность, Вегенер вносит в обсуждение проблемы перемещения материков, используя данные палеонтологии, стратиграфии, палеоклиматологии, тектоники и т.д.
Интересно в этом плане обратить внимани на то, с какими идеями в первую очередь борется Вегенер, где он видит своих противников. Показательна уже первая фраза его предисловия к четвертому изданию книги "Происхождение континентов и океанов", написанного в 1928 году: "До сих пор еще не все исследователи в полной мере осознали тот факт, что для раскрытия тайны былого облика нашей планеты должны внести свой вклад все науки о Земле и что истина может быть установлена только путем объединения данных всех отраслей знания".
Таким образом, в геологию пришел не человек, свободный от геологических традиций, а универсал, умеющий работать в разных традициях и эти традиции комбинировать. Можно сказать, что Вегенер внес в геологию метод монтажа.
Явление монтажа
Но явление монтажа возможно и в чистом виде, т.е. без каких- либо миграционных процессов, без перехода исследователя из одной области науки в другую. Как правило, в поле зрения ученого имеется большое количество методов, большое количество образцов исследовательской деятельности, и он имеет возможность их выбирать и различным образом комбинировать. Большинство реально используемых методик несут на себе следы такой монтажной работы. Можно показать, что они представляют собой комбинацию из более элементарных методов, которые встречаются повсеместно и в самых разнообразных ситуациях.
Проиллюстрируем это на примере двух экспериментов, взятых из разных областей знания. Первый описан в широко известном курсе общей физики Р.В.Поля. Допустим, что мы поставили килограммовую гирю на толстый дубовый стол, нас интересует, деформируется стол при этом или нет. Р.В.Поль предлагает следующий экспериментальный метод. На столе установлены два зеркала, на одно из которых направляется световой пучок. Пробегая между зеркалами, он отбрасывается на стену и дает на ней изображение источника света. На стене нанесены деления, чтобы следить за перемещением светового указателя. Всякий прогиб крышки стола наклоняет зеркала, что вызывает смещение указателя относительно шкалы. Благодаря большой длине "светового рычага" (около 20 метров) чувствительность установки очень велика.
Сравним этот эксперимент с другим, который предлагает К.А.Тимирязев для наблюдения за ростом растений. Говоря точнее, Тимирязева интересует влияние света на скорость роста. Через блок перекинута шелковинка, на одном конце которой привязана гирька, а на другом - маленький крючок из тонкой проволоки. Крючком подхватывают верхушку стебля, а на блоке устанавливают зеркальце. Пучок света, падая на зеркальце, отбрасывается на стену, на которой нанесена шкала. Если стебель растет, зеркальце поворачивается вместе с блоком, и световой указатель смещается относительно шкалы.
Не трудно видеть, что эти эксперименты похожи друг на друга, хотя и реализованы в разных конкретных ситуациях, при изучении разных явлений. Если отвлечься от специфики изучаемого материала, то они отличаются друг от друга только несущественными техническими деталями. Но технические детали нас вообще не должны здесь интересовать. Покажем, что оба эксперимента смонтированы из деталей, которые, вообще говоря, независимы друг от друга и встречаются в совсем иных комбинациях.
Во-первых, в обоих случаях речь идет о зависимости явлений. Нас интересует, вызывает ли гиря, положенная на стол, его деформацию или влияет ли освещение на рост растения. Это обуславливает общую схему обоих экспериментов, состоящую в том, что мы, изменяя одни компоненты ситуации, фиксируем состояние других: растение либо освещается, либо нет; гиря либо кладется на стол, либо с него снимается. Это настолько часто встречающийся прием, что на него даже легко не обратить внимание. Второй компонент - "световой рычаг". Он вовсе не обязательно связан с первым. Можно, например, исследовать не зависимость роста от освещения, а поставить задачу измерить скорость роста. К.А.Тимирязев показывает, что эксперимент может быть смонтирован и иначе. Можно, например, заменить световой указатель длинной легкой стрелкой. Прибор будет, разумеется, менее чувствительным, но в принципе он пригоден для решения тех же задач.
Но в приведенных экспериментах есть и еще один элемент, который очень часто присутствует в различных научных исследованиях. Этот элемент - постановка меток. Нам необходимо пометить положение светового указателя на стене, ибо в противном случае мы можем не заметить никаких изменений. В данном случае метка позволяет идентифицировать место, но с аналогичной целью можно метить и другие объекты. При этом будет меняться техника реализации метода, но не сам метод. Вот несколько примеров метода меток из разных областей знания: кольцевание птиц с целью наблюдения за их перелетом, мечение муравьев в муравейнике с целью проследить судьбу отдельного муравья, бутылки с записками в океане для составления карты морских течений, ионизация объема газа в трубе с целью измерения скорости потока, широко известный метод меченых атомовѕ Не следует, вероятно, думать, что все эти методы построены по образцу друг друга, но все они имеют один общий корень в истории Культуры: уже первобытный охотник, заламывая ветку, чтобы отметить свой путь, пользовался этим методом.
Традиции и побочные результаты исследования
Как уже отмечалось, в сферу неведения мы проникаем непреднамеренно, т.е. побочным образом. Это значит, что, желая одного, исследователь получает нечто другое, чего он никак не мог ожидать. А всегда ли мы замечаем такие побочные результаты наших действий, всегда ли мы способны их выделить и зафиксировать? Какие факторы при этом играют решающую роль?
Вот как Луиджи Гальвани описывает свое открытие, сыгравшее огромную роль в развитии учения об электричестве: "Я разрезал и препарировал лягушкуѕ и, имея в виду совершенно другое, поместил ее на стол, на котором находилась электрическая машинаѕ при полном разобщении от кондуктора последней и на довольно большом расстоянии от него. Когда один из моих помощников острием скальпеля случайно очень легко коснулся внутренних бедренных нервов этой лягушки, то немедленно все мышцы конечностей начали так сокращаться, что казались впавшими в сильнейшие тонические судороги. Другой же из них, который помогал нам в опытах по электричеству, заметил, как ему казалось, что это удается тогда, когда из кондуктора машины извлекается искраѕ Удивленный новым явлением, он тотчас же обратил на него мое внимание, хотя я замышлял совсем другое и был поглощен своими мыслями. Тогда я зажегся невероятным усердием и страстным желанием исследовать это явление и вынести на свет то, что было в нем скрытого".
Вильгельм Оствальд в своей "Истории электрохимии" комментирует это описание следующим образом: "Перед нами здесь типичная история случайного открытия. Исследователь занят совсем другими вещами, но среди условий его работы оказывается налицо, между прочим, такие условия, которые вызывают новые явления. Случайности этого рода встречаются гораздо чаще, чем об этом может поведать нам история, ибо в большинстве случаев такие явления или вовсе не замечаются, или если и замечаются, то не подвергаются научному исследованию. Поэтому, кроме случайности здесь существенно важно еще "до невероятности страстное желание" исследовать новый факт. Вот такое-то желание очень часто отсутствует, потому ли, что первоначальная задача, поставленная себе исследователем, поглощает весь его интерес, так что все новое служит лишь помехой, с устранением коей все дело и кончается, или потому, что исследователь создает себе временное "объяснение", удовлетворяющее до известной степени его пытливость".
В этом комментарии обращают на себя внимание следующие два обстоятельства: во-первых, Оствальд склонен сводить успех в подобных условиях к чисто психологическим особенностям ученого, к его "до невероятности страстному желанию" исследовать новый факт, во-вторых, с его точки зрения, это желание исчезает, если новое явление удается сравнительно легко объяснить. А если не удается? Этого вопроса Оствальд специально не ставит, но фактически на него отвечает в своем последующем анализе.
"Самое интересное во всей этой истории, - пишет он, - то, что у Гальвани не было вовсе основания приходить в столь большое волнение. Что электрические разряды вызывают сокращения мышц, было известно уже и раньше. В такой же мере было известно, что электрический разряд вызывает близ себя электрические процессы и в таких проводниках, которые с первичной цепью вовсе не связаны; явление это называлось "обратным ударом" разряда. Если бы Гальвани обладал всеми научными познаниями своего времени, ему не трудно было бы создать себе целую теорию по поводу наблюдаемого им явления, так что пытливость его могла бы быть вполне удовлетворена".
Может показаться, что мы приходим к довольно тривиальному результату: исследователь обращает внимание на те явления, которые он не может пока объяснить. А зачем обращать внимание на то, что давно понятно? Но, во-первых, уже это означает, что случайные открытия существенно обусловлены не только теми традициями, в рамках которых имел место неожиданный эффект, но и всей совокупностью традиций эпохи или по крайней мере данной науки. А, во-вторых, дело не просто в трудностях объяснения. Явление должно обратить на себя внимание, оно должно потребовать объяснения, а для этого оно должно не укладываться в существующие представления, должно противоречить им. Одно дело, просто встретить незнакомого человека (мало ли мы их встречаем!), другое, - встретить его там, где мы ожидали только близких друзей.
В целом возникает следующая картина. В рамках некоторой достаточно традиционной работы типа препарирования лягушки, мы отмечаем новый и неожиданный эффект. Дело не в том, что эффектов подобного рода не было до сих пор, и не в том, что наряду с отмеченным, не было каких-то других эффектов. Короче, дело не в характере объективной ситуации. Все определяется всеми другими традициями, той нормативной средой, в которой мы работаем. Именно эта среда выделяет случайный эффект, не принимая его в качестве чего-то обычного.
Нельзя не сказать в этой связи несколько слов о "невежестве" Гальвани, которое отмечает Оствальд. "К счастью для науки, - пишет он, продолжая уже приведенные выше рассуждения, - познания его не были столь широкиѕ" Но ведь Гальвани не был физиком, он был биологом и практикующим врачом, в Болонском университете он занимал первоначально кафедру практической анатомии, а позднее - кафедру гинекологии и акушерства. В свете этого Гальвани можно считать своеобразным "пришельцем", но в физику он приносит не новые программы, а способность удивляться тому, что физиков уже не удивляет.
Примером аналогичной фиксации побочного результата может служить открытие Д.И.Ивановского. Изучая мозаичную болезнь табака и используя традиционный для того времени метод фильтрования, Ивановский получает совершенно неожиданный результат: метод не срабатывает, тщательно отфильтрованный сок больного растения сохраняет свои заразные свойства. Этого нельзя не заметить, ибо это противоречит традиции. "Случай свободного прохождения заразного начала через бактериальные фильтрыѕ - пишет Ивановский, представлялся совершенно исключительным в микробиологии". Ивановский настолько поражен, что предполагает первоначально, что фильтруется не сам возбудитель, а яд, растворенный в соке больного растения. Перед нами типичный случай побочного эффекта. Однако выделение и закрепление этого эффекта происходит в той же традиции, видоизменяя, разумеется, ее функции: метод фильтрования становится теперь методом обнаружения "фильтрующихся вирусов".
Движение с пересадками
Предыдущий пример показывает, что выделение и осознание случайных побочных результатов существенно связано с наличием традиций, которым эти результаты противоречат. Традиции как бы отвергают эти результаты, они не способны их ассимилировать, и именно поэтому случайные феномены оказываются вдруг в центре внимания. Грубо говоря, мы не можем не заметить стену, если она перегородила нам путь.
Существует, однако, и другая возможность выделения побочных результатов, противоположная первой. Она состоит в том, что результат, непреднамеренно полученный в рамках одной из традиций, оказывается существенным для другой. Другая традиция как бы "стоит на страже", чтобы подхватить побочный результат. Развитие исследования начинает напоминать движение с пересадками: с одних традиций, которые двигали нас вперед, мы как бы пересаживаемся на другие.
Рассмотрим в качестве иллюстрации историю открытия закона Кулона, известного каждому со школьной скамьи. Интересно и поучительно при этом обратить внимание на то, насколько различны и противоречивы те картины, которые предлагают нам по этому поводу историки физики.
Известный специалист по теории упругости и сопротивлению материалов С.П. Тимошенко пишет о Кулоне следующее: "Он изобрел для измерения малых электрических и магнитных сил весьма чувствительные крутильные весы, а в связи с этим исследовал прочность проволоки на кручение." Получается так, что Кулон с самого начала исходил из задачи измерения сил взаимодействия электрических зарядов и в поисках решения каким-то чудом изобрел новый прибор. Что касается его работ по теории упругости, то они представляют собой нечто вторичное и целиком вытекают из идеи построения крутильных весов. Перед нами пример непостижимого для окружающих гениального озарения. Ни о каких программах здесь не может быть и речи.
Но так ли это? Обратимся к некоторым фактам биографии Кулона. По образованию он инженер. Поступив на военную службу, он попадает на остров Мартинику, где на протяжении девяти лет принимает участие в строительных работах. Свой опыт инженера он обобщает в трактате, представленном в 1773 г. во Французскую Академию наук. Трактат посвящен строительной механике и изучению механических свойств материалов. Вернувшись во Францию, Кулон и здесь работает в качестве инженера и продолжает свои научные изыскания в той же области. Уже в 1777 г. он публикует исследования об измерении кручения волос и шелковых нитей, а позднее, в 1784 г. присоединяет к ним мемуар о кручении металлических проволок. Две последние даты очень важны, если учесть, что первая работа Кулона, посвященная его знаменитому закону, появилась только в 1785 г., т. е. через восемь лет после того, как он занялся кручением нитей.
О чем все это говорит? Прежде всего о том, что исследования Кулона по теории упругости носили совершенно самостоятельный характер и никак не вытекали из идеи измерения электрических или магнитных взаимодействий. Кулон - инженер и по интересам, и по роду работы, а его исследования целиком укладываются в рамки традиции или, если угодно, парадигмы строительной механики и теории упругости. Здесь, кстати, все, что он делает, вполне естественно и понятно и никак не нуждается в предположении гениального озарения. Итак, по крайней мере одна научная программа в работах Кулона налицо.
Как же осуществляется переход к исследованиям в области электричества? В "Истории физики" Б.И. Спасского читаем следующее: "Для определения силы взаимодействия между электрическими зарядами Кулон построил специальный прибор - крутильные весы. Конструируя этот прибор, Кулон применил ранее открытый им закон пропорциональности между углом закручивания упругой нити и моментом силы". Спасский, в отличие от Тимошенко, не считает, что исследования Кулона по теории упругости носили вторичный характер и вытекали из задачи построения крутильных весов. Создавая эти весы, Кулон просто использовал уже открытый им ранее закон закручивания проволоки. Спасский, однако, как и Тимошенко, настаивает, что весы построены специально для электрических измерений.
Но так ли это? Парадокс заключается в том, что крутильные весы Кулону вовсе не надо было специально строить, они у него уже были задолго до того, как он приступил к определению силы взаимодействия между зарядами. Весы уже были, их надо было только увидеть. Действительно, та установка, которую Кулон использовал при изучении кручения нитей - это и есть крутильные весы. Ее нужно было только переосмыслить. В общем плане это выглядит так: изучив влияние явления X на явление Y, мы получаем возможность использовать Y как прибор при изучении X. Но Кулон мог и не опираться на этот общий принцип, ибо у него был конкретный образец аналогичного функционального переосмысления экспериментальной установки в работах основателя теории упругости Роберта Гука. Исследуя деформацию спиральных и винтовых пружин, Гук тут же осознает свои результаты как изобретение особых "философских весов", необходимых для того, "чтобы определять вес любого тела без применения гирь". Иными словами, и здесь Кулон работал в рамках определенной традиции.
Итак, крутильные весы не нужно было специально ни изобретать, ни строить. Кулону требовалось только понять, что решая одну задачу, он, сам того не желая, решил и вторую. Определяя, как угол закручивания нити зависит от действующей силы, он получил тем самым и метод измерения сил. Но тут мы как раз и подходим к самому интересному. До сих пор Кулон работал, как мы уже отмечали, в традиции теории упругости и сопротивления материалов. Однако переосмыслить свою экспериментальную установку и осознать ее как весы, он может только благодаря другой традиции, традиции измерения. Эта последняя определяет совершенно новую точку зрения на происходящее, она только и ждет, чтобы подхватить побочный результат предыдущей работы.
Но переосмыслив свою экспериментальную установку как весы, Кулон точно вступает на широкую столбовую дорогу, на которой можно встретить людей с очень разными приборами и разными задачами. Среди того, что их объединяет, нам важно следующее: методы измерения в широких пределах безразличны к конкретному содержанию тех дисциплин, где они применяются. Не удивительно поэтому, что традиция измерения сразу же уводит Кулона за пределы его первоначальной сравнительно узкой области.
"Кулон, по-видимому, интересовался не столько электричеством, сколько приборами, - пишет Г.Липсон. - Он придумал чрезвычайно чувствительный прибор для измерения силыѕ и искал возможности его применения". Как мы уже видели, Кулону ничего не надо было "придумывать", но в остальном с Липсоном можно согласиться. Получив в свои руки метод измерения малых сил, Кулон сразу становится как бы "космополитом" и начинает путешествовать из одной сферы экспериментального исследования в другую. Правда, и теперь он не сразу приступает к проблемам теории электричества, но начинает с исследования трения между жидкостями и твердыми телами. Это еще раз подчеркивает, что измерение силы взаимодействия между зарядами никогда не было его исходной задачей - ни при изучении кручения нитей, ни при "построении" крутильных весов. Не метод строился здесь под задачу, а наоборот, наличие метода требовало поиска соответствующих задач.
Подведем некоторые итоги. Мы пытались показать, что Кулона вовсе не посещало гениальное озарение. Скорей наоборот, он все время движется как бы по проторенным дорогам. Мы при этом отнюдь не хотели как-то принизить его достижения в области сопротивления материалов и теории упругости. Он прочно вошел в историю этих дисциплин как талантливый исследователь. Но он здесь продолжатель уже существующих традиций, которые были заложены еще Галилео Галилеем и Робертом Гуком. Может быть, в развитии учения об электричестве он стоит совершенно обособленно? Оказывается, что и это не так. К формулировкам, близким к закону Кулона, чисто теоретически подходили Эпинус (1759 г.), Пристли (1771 г.), Кавендиш (1773 г.). Иногда этот закон даже называют законом КулонаКавендиша. И в то же время очевидно, что Кулон не помещается полностью ни в одной из этих традиций, и это выдвигает его фигуру на совершенно особое место. Закон Кулона не мог быть вскрыт в рамках парадигмы теории упругости, крутильные весы не могли появиться в рамках учения об электричестве. Своеобразие Кулона в том и состоит, что он оказался в точке взаимодействия указанных традиций, соединив их в себе неповторимым образом.
Путь Кулона - это как бы движение по проторенным дорогам, но с пересадками. Раньше эта дорога сопротивления материалов и теории упругости, затем традиция измерения сил. "Пересадка" возможна благодаря появлению особого объекта (в данном случае - это экспериментальная установка при исследовании кручения), который может быть осмыслен и использован в рамках как одной, так и другой традиции работы. Но не так ли и железнодорожная станция, лежащая на пересечении нескольких дорог?
Крайне любопытна дальнейшая судьба закона Кулона. Его открытие, как подчеркивает Я.Г. Дорфман, "не внеслоѕ на первых порах никаких новых результатов в развитие учения об электричестве. Плоды этого важного открытия обозначились лишь примерно через 25 лет, когда Пуассон с помощью этого закона решил математическую задачу о распределении заряда на различных проводниках и системах проводников (1811 г.)". Что же произошло? Дело в том, что закон Кулона по своей математической форме совпадает с законом всемирного тяготения Ньютона. Именно на это и обратил внимание Пуассон, после чего в электростатику хлынули математические методы теоретической механики, которые разрабатывались до этого в трудах Эйлера, Лагранжа и Лапласа. Это методы математической теории потенциала. Пуассон в своей работе 1811 г. как раз и осуществляет распространение математического понятия потенциала на электрическое и магнитное поля. "Весь этот быстрый прогресс теории электричества, - пишет Марио Льоцци, - был бы невозможен без предварительного развития идей и аналитических методов теоретической механики".
И здесь, следовательно, мы имеем дело с взаимодействием различных традиций, и Пуассон как бы осуществляет "пересадку" с одного поезда на другой. Пример показывает, что недостаточно просто получить какой-то результат, недостаточно сделать открытие, важно, чтобы сделанное было подхвачено какой-либо достаточно мощной традицией.
Примеров подобного рода можно привести много и без особого труда, что показывает, что мы имеем дело с устойчивой закономерностью. Вот описание первых шагов в развитии радиоастрономии: "Радиоастрономия зародилась в 19311932 гг., когда в процессе экспериментов по исследованию высокочастотных радиопомех в атмосфере (высокочастотных для обычного радиовещания, но низкочастотных с точки зрения радиоастрономии) Янский из лаборатории телефонной компании "Белл" обнаружил, что "Полученные данныеѕ указывают на присутствие трех отдельных групп шумов: группа 1 - шумы от местных гроз; 2 - шумы от далеких гроз и группа 3 - постоянный свистящий шум неизвестного происхождения". Позднее Янский выяснил, что неизвестные радиоволны приходят от центра Млечного Пути.
Для того, чтобы стать открытием, новый метод должен был проникнуть в астрономию, но астрономы не обратили на работы Янского почти никакого внимания. Успеха добивается его последователь радиоинженер Рибер, который строит около своего дома первый параболический радиотелескоп, изучает астрофизику и вступает в личные контакты с астрономами. Только публикация в 1940 г. первых результатов Рибера послужила толчком к объединению усилий астрономов и радиоинженеров.
С аналогичной ситуацией мы сталкиваемся у истоков воздушной археологии. Один из пионеров этого метода Кроуфорд считает датой его рождения 1922 г. Решающий эпизод состоял в следующем: Кроуфорда попросили посмотреть несколько аэрофотоснимков, сделанных офицерами британских ВВС; военным показалось, что на снимках есть "что-то археологическое". Это "археологическое" было прежде всего древними межевыми валами, исследованием которых Кроуфорд тщетно пытался заниматься еще в юности. "Я хорошо помню, - пишет он, - как все произошло. Кларк-Холл показал мне свои снимки. Они были покрыты прямоугольными белыми фигурами, которые сразу же напомнили мне то, что я тщетно пытался нанести на карту около десяти лет назад. Здесь, на этих нескольких фотографиях, был ответ на мучивший меня вопрос".
Трудно заподозрить военных в недостаточной традиционности. Очевидно, что они вовсе не собирались заниматься археологией. Археологические данные появляются на аэрофотоснимках столь же неожиданно, как космические источники радиоволн в исследованиях радиоинженера Янского. Традиционен и Кроуфорд, когда узнает на фотоснимках давно знакомые ему в принципе объекты. Все традиционны, и тем не менее происходит революция. Все полностью соответствует уже рассмотренной нами схеме: побочные результаты, полученные в рамках одной традиции, подхватываются другой, которая точно стоит на страже.
Метафорические программы и взаимодействие наук
Нередко новации в развитии науки бывают обусловлены переносом образцов из одной области знания в другую в форме своеобразных метафор.
Поясним это раньше на простом бытовом примере. Представьте себе добросовестного канцелярского служаку, который на каждого посетителя заполняет карточку с указанием фамилии, года и места рождения, национальности, родителейѕ... Его работа стандартна и традиционна, хотя каждый раз он имеет дело с новым человеком и никого не опрашивает дважды. И вот неожиданно его переводят из канцелярии в библиотеку и предлагают составить каталог с описанием имеющихся книг. Предположим, что наш герой абсолютно не знаком с библиотечным делом и не получил никаких инструкций. Может ли он и на новом месте следовать прежним образцам? Может, если перейдет к их метафорическому истолкованию. Книга - это аналог человека, и она тоже имеет "фамилию", т. е. название, год и место "рождения", т. е. издания, "национальность", т. е. язык, на котором она написана, "родителей", т. е. автора.
Но разве не то же самое происходит тогда, когда по образцу одной научной дисциплины или одной теории строятся науки или теории-близнецы? Вспомним пример с экологией, которая, возникнув как биологическая дисциплина, уже породила немало таких близнецов: экология преступности, экология народонаселения, культурная экологияѕ Разве выражение "экология преступности" не напоминает метафоры типа "дыхание эпохи" или " бег времени"?
Проанализируем еще один, несколько более сложный пример. В развитии геоморфологии, науки о формах рельефа, огромную роль сыграла теория эрозионных циклов В.М. Дэвиса. Согласно этой теории, все разнообразные формы рельефа образуются под воздействием двух основных факторов - тектонических поднятий суши и обратно направленных процессов эрозии. Не вызывает сомнения тот факт, что Дэвис работал в определенных традициях. В каких именно? На этот вопрос уверенно и однозначно отвечает известный географ и историк географии К.Грегори. "Образцом здесь, - пишет он, - служила концепция Дарвина о развитии коралловых островов, выдвинутая в 1842 г.". Итак, одна теория строится по образцу другой.
И действительно, есть явное сходство между дарвиновской теорией коралловых рифов и концепцией эрозионных циклов Дэвиса. У Дарвина все определяется соотношением двух процессов: медленного опускания морского дна, с одной стороны, и роста кораллов, с другой. У Дэвиса - поднятие сущи, с одной стороны, и процесс эрозионного воздействия текучих вод на возвышенный участок, с другой. В обоих случаях два фактора, как бы противоборствуя друг другу, определяют тем самым различные стадии развития объекта. У Дарвина вследствие опускания суши на поверхности океана остается только одна коралловая постройка - атолл; у Дэвиса вследствие эрозии - почти плоская равнина - пенеплен. Перед нами один и тот же принцип построения модели, использованный при изучении очень разных явлений. Одна теория - это метафорическое истолкование другой.
Стоит задать вопрос: а как возникла теория образования коралловых островов Дарвина? Обратимся к его собственным воспоминаниям. "Ни один другой мой труд, - пишет Дарвин, - не был начат в таком чисто дедуктивном плане, как этот, ибо вся теория была придумана мною, когда я находился на западном берегу Южной Америки, до того, как я увидел хотя бы один настоящий коралловый рифѕ Правда, нужно заметить, что в течение двух предшествующих лет я имел возможность непрерывно наблюдать то действие, которое оказывали на берега Южной Америки перемежающееся поднятие суши совместно с процессами денудации и образования осадочных отложений. Это с необходимостью привело меня к длительным размышлениям о результатах процесса опускания [суши], и было уже нетрудно мысленно заместить непрерывное образование осадочных отложений ростом кораллов, направленным вверх".
Обратите внимание, Дарвин при построении своей теории идет тем же самым путем, каким впоследствии пойдет Дэвис. Опять две сходные теоретические концепции: опускание суши и накопление осадков в одном случае, и опускание дна океана и рост кораллов в другом. Первая из этих концепций принадлежит не Дарвину. Путешествуя на "Бигле", он в качестве настольной книги возил с собой "Принципы геологии" Лайеля, где даже на обложку было вынесено вошедшее потом во все учебники изображение колонн храма Юпитера-Сераписа со следами поднятий и погружений.
Проблема стационарности социальных эстафет
Предыдущее изложение строилось в рамках резкого противопоставления новаций и традиций. А как возможны сами традиции? Этот вопрос пока не возникал, а между тем он не только правомерен, но приводит к более глубокому пониманию процессов развития познания и науки. В основе любых традиций, как мы уже отмечали, лежит механизм социальных эстафет, т.е. механизм воспроизведения непосредственных образцов поведения и деятельности. В чем суть этого механизма? Нас здесь не будут интересовать вопросы физиологии или психологии подражания, они к делу не относятся. Главное, как мы покажем, - это проблемы социокультурного плана.
С конца прошлого века и до сравнительно недавнего времени считалось, что ребенок овладевает речью путем подражания. Это представлялось почти очевидным фактом и не вызывало никаких возражений. Однако где-то за последние два десятка лет ситуация резко изменилась, и в литературе по психолингвистике стали звучать все более и более резкие голоса, доказывающие, что подражание, или имитация, ничего не объясняет и что ребенок вообще не способен подражать. Чем это было вызвано? Считается, что гипотеза имитации не может объяснить таких фактов, как появление в детской речи неологизмов, фразовых структур и грамматических форм, которые ребенок никогда не мог слышать от взрослых, т.е. явлений, отсутствующих в языке-образце. Многие исследователи считают одной из важных специфических особенностей детской речи ее многозначность или, точнее, диффузность. Так, например, ребенок может назвать одним словом кошку и все меховые предметы, часы и плоские круги, куклу и все, чем можно играть. Нередко это интерпретируют в том смысле, что главное место при овладении речью занимает не имитация, а генерализация.
Рассмотрим эти возражения, ибо они крайне важны для понимания механизма воспроизведения образцов. В свете того, что мы уже говорили об эстафетах и о социальных куматоидах вообще, противопоставление имитации и генерализации лишено смысла. Воспроизведение образцов деятельности, как правило, предполагает смену материала: один и тот же гвоздь не забивается дважды, один и тот же дом дважды не строится. Поэтому воспроизведение образца, или его имитация, всегда представляют собой и генерализацию. Другое дело, что генерализация, осуществляемая ребенком, не совпадает с тем, что ждут от него взрослые. Ребенку показывают на кошку и говорят: "это - кошка", желая, чтбы он делал нечто подобное применительно к других кошкам, а он почему-то начианет называть кошкой меховую шапку. Вот тут мы, действительно, сталкиваемся с интересным явлением, заслуживающим анализа.
Казалось бы, все просто: мы указали ребенку образец наименования, он должен этот образец воспроизводить, т.е. обозначать словом "кошка" только кошек. А если он называет так шапку, то какая же это имитация? Концепция социальных эстафет не выдерживает критики. Но стоит вдуматься в ситуацию и становится ясно, что ребенок поступает вполне правильно, точнее, единственно возможным способом. Мы требуем от него, чтобы он называл словом "кошка" все предметы, похожие на тот, который был указан. А разве меховая шапка не похожа на кошку? Вообще говоря, на кошку похоже решительно все. В мире вообще нет двух предметов, между которыми нельзя было бы установить сходства. Отсюда следует очень важный вывод: отдельно взятый образец не задает никакого четкого множества возможных реализаций. Но тогда какой же это образец? Да, отдельно взятый "образец" просто не является образцом, ибо его реализация есть нечто неопределенное.
Впервые это понял Людвиг Витгенштейн. Воспользуемся его примером. Допустим, мы хотим задать образец употребления слова "два" и произносим это слово, указывая на группу из двух орехов. В чем должно состоять подражание? "Ведь тот, кому предъявляют эту дефиницию, - пишет Л.Витгенштейн, - вовсе не знает, что именно хотят обозначить словом "два"; он предположит, что ты называешь словом "два" эту группу орехов! Он может это предположить; но, возможно, он этого и не предположитѕ С таким же успехом он мог бы, услышав, как я даю указательное определение собственному имени, понять его как цветообозначение, как название расы или даже как название некоторой стороны света".
И все же мы постоянно пользуемся такими указательными (остенсивными) определениями и пользуемся вполне успешно. В свете всего сказанного это тоже нуждается в объяснении. Секрет, вероятно, в том, что образцы никогда не демонстрируются изолированно, но всегда в определенном конкретном контексте, куда входит и предметное окружение, и множество других образцов. Если поэтому в присутствии незнакомых людей вы указываете на себя и называете свое имя, то очень много шансов, что вас поймут правильно. Никто, например, не будет воспринимать это как обозначение цвета вашей рубашки или страны света хотя бы потому, что образцы соответствующих обозначений уже есть у присутствующих.
Вот что пишет по этому поводу автор известного курса теоретической лингвистики Джон Лайонз: "Ребенок, овладевающий английским языком, не может овладеть сначала референцией слова green, а затем, поочередно, референцией слова blue или yellow так, чтобы в конкретный момент времени можно было бы сказать, что он знает референцию одного слова, но не знает референции другогоѕ... Следует предположить, что на протяжении определенного периода времени ребенок постепенно узнает позицию слова green относительно слова blue и yellow, а слова yellow относительно слов green и orange и т.д. до тех пор, пока он не узнает позиции каждого цветообозначения относительно его соседа в данной лексической системе и приблизительного прохождения границ той области в континууме данного поля, которая покрывается каждым словом". Итак, отдельное цветообозначение просто не имеет определенной референции, оно приобретает ее только в единстве с совокупностью других цветообозначений. Обобщая это, мы получаем еще один принципиальный тезис: содержание эстафет, их относительная стационарность, сам факт их существования - все это эффект социокультурной целостности или, что то же самое, эффект контекста.
Нетрудно проиллюстрировать решающую роль контекста при понимании не только отдельных слов, но и целых предложений. Допустим, вы произносите фразу: "Сейчас восемь часов утра". Как ее воспримет ваш собеседник? В одной ситуации он может вскочить и воскликнуть, что он опаздывает на работу, в другой - зевнуть и сказать, что еще можно поспать. Но это, можете вы сказать, не сама фраза, а выводы из нее, а фраза имеет один и тот же устойчивый смысл: стрелка часов остановилась на указанном делении циферблата. Это так, если у вас стрелочные часы, а если они цифровые? А не приобретает ли эта фраза несколько иной смысл в ситуации, когда вы слышите сигнал проверки времени? Надо учесть и тот факт, что само наличие современных часов - это тоже элемент контекста. А как аналогичную фразу воспринимали в эпоху песочных или водяных часов?
Было бы в высшей степени неверно воспринимать все сказанное в свете привычных и достаточно тривиальных представлений: да, все зависит от обстоятельств, от окружения, любой предмет меняется под воздействием внешних условийѕ Нет, дело не в этом. Мы сталкиваемся здесь с принципиально новой ситуацией. Отдельное слово, отдельная фраза просто не существуют вне контекста, контекст их не изменяет, а порождает. Иными словами, мы должны перестать мыслить в рамках идеологии элементаризма, согласно которой целое состоит из частей. Человек живет и действует в некотором универсуме эстафет, но если мы попытаемся разобрать это множество на отдельные элементы, нас постигнет неудача, ибо элементы при этом теряют свою определенность. Ситуация несколько парадоксальная: целое существует как нечто достаточно определенное во всех своих частях, но эти части при попытке их выделения фактически перестают существовать.
С этой странной, с точки зрения здравого смысла, ситуацией прежде всего столкнулись гуманитарии, потом физики. Где-то в начале двадцатых годов в "Экспериментальной лаборатории" известного кинорежиссера Л.В.Кулешова был поставлен такой эксперимент. Взяв из старого фильма крупный план актера Мозжухина (притом весьма невыразительный), Кулешов смонтировал его с кадрами, на которых были изображены тарелка супа, гроб и ребенок. Когда смонтированные таким образом три сцены были показаны непосвященным и ничего не подозревающим зрителям, они были поражены, с каким искусством Мозжухин последовательно передает чувство голода, глубокой печали и отцовского умиления.
На основании аналогичных экспериментов крупный психолог начала ХХ в. Макс Вертгеймер писал в 1924 г.: "Долгое время казалось само собой разумеющимсяѕ что наука может строиться только следующим образом: если я имею что-то, что должно быть исследовано научноѕ тогда сначала я должен понять это как составное, как какой-то комплекс, который необходимо расчленить на составляющие элементы, изучить закономерные отношения, существующие между ними, и лишь затем я прихожу к решению проблемы: путем составления имеющихся элементовѕ я восстанавливаю комплекс." Не трудно видеть, что речь идет о единстве анализа и синтеза в научном мышлении. И именно от этого традиционного подхода мы, с точки зрения Вертгеймера, должны отказаться. Все дело в том, пишет он, что "существуют связи, при которых то, что происходит в целом, не выводится из элементов, существующих якобы в виде отдельных кусков, связываемых потом вместе, а, напротив, то, что проявляется в отдельной части этого целого, определяется внутренним структурным законом всего этого целого".
А вот как та же идея звучит в современном курсе квантовой механики: "ѕКвантовая механика в принципе отрицает возможность описания мира путем деления его на части с полным описанием каждой отдельной части - именно эту процедуру часто считают неотъемлемой характеристикой научного прогресса".
Но вернемся к нашей основной теме. Социальные эстафеты - это порождение социокультурной целостности. Они, как уже показано, не существуют сами по себе, но только в определенном контексте. Поэтому смена контекста всегда вызывает и изменение содержания образцов. Но, с другой стороны, такая смена неизбежна, она постоянно имеет место. Строго говоря, каждый акт реализации существующих образцов порождает новые образцы, а следовательно, и смену контекста. В объяснении нуждается не столько постоянное появление нового, сколько удивительная стационарность некоторых эстафет типа эстафет, задающих грамматические структуры языка, или эстафет фольклора.
Надо сказать, что для ХХ в. вообще характерна такая переориентация с поиска причин изменения и развития на анализ устойчивости, стационарности и самоорганизации. В значительной степени это коснулось и философии науки. Приведем высказывание известного специалиста в этой области Ст. Тулмина: "Почти во всей интеллектуальной истории устойчивость и универсальность наших фундаментальных форм мышления считалась надлежащей и естественной; тем феноменом, который нужно или доказать, или оправдать, были интеллектуальные изменения. Наша нынешняя позиция меняет ситуацию. Интеллектуальный поток, а не интеллектуальная неизменность - вот то, чего следует ожидать теперь; любые постоянные, устойчивые или универсальные черты, которые можно обнаружить в действительно существующих моделях мышления, становятся теперь теми "явлениями", которые требуют объяснения".
В свете изложенного можно построить общую и принципиальную модель развития науки и культуры. Представьте себе, что имеется некоторый исходный набор образцов, в рамках которых осуществляется деятельность. Каждый акт их реализации, как уже отмечалось, есть порождение новых образцов, в чем-то отличных от предыдущих. Эти последние, однако, теперь тоже воспринимаются в новом контексте и приобретают новое содержание. Образно выражаясь, можно сказать, что "генофонд" культуры потенциально бесконечен.
Приведем конкретный пример такого преобразования старых образцов. _В работах Эйнштейна несколько раз встречается аналогия между специальной теорией относительности и термодинамикой. "Общий принцип специальной теории относительности, - пишет он, - содержится в постулате: законы физики инвариантны относительно преобразований Лоренца (дающих переход от одной инерциальной системы к любой другой инерциальной системе). Это и есть ограничительный принцип для законов природы, который можно сравнить с лежащим в основе термодинамики ограничительным принципом несуществования вечного двигателя". Это показывает, что Эйнштейн при понимании характера и места своей теории опирался на образцы классической физики.
А теперь посмотрим, как воспринимается теория относительности в свете квантовой механики. "Положив в основу нового способа описания, - пишет В.А.Фок, - результаты взаимодействия микрообъекта с прибором, мы тем самым вводим важное понятие относительности к средствам наблюдения, обобщающее давно известное понятие относительности к системе отсчета". Теперь уже теория относительности в свою очередь выступает в функции образца, но теперь уже при понимании и интепретации физики неклассической. Следует вспомнить здесь, что с этой интерпретацией сам Эйнштейн так и не согласился.
Вот что пишет И.Р.Пригожин по этому поводу: "Сам Эйнштейн полагал, что невозможность передачи информации со скоростью выше скорости света позволила ему сделать утверждение, аналогичное содержащемуся в принципах термодинамикиѕ Однако современники и в еще большей степени послеэйнштейновское поколение физиков извлекли из успеха относительности совсем другой урок. Для них относительность означала невозможность описания природы извне: физика делается людьми и для людей. Таков, например, урок, который Гейзенберг перенес на квантовую механикуѕ... Если мы вспомним глубокое убеждение Эйнштейна, что "физика - это попытка постичь реальность такой, какая она есть, безотносительно к тому факту, что ее наблюдают", мы уже можем понять и триумф Эйнштейна, и коллизии в интерпретациях, которые за ним последовали".
Приведенный пример не следует воспринимать как движение с пересадками, хотя такие ассоциации здесь и могут возникнуть. Квантовая механика вовсе не строилась по образцу специальной теории относительности. Но уже будучи созданной, она вкладывает в последнюю новое содержание, с которым никогда не соглашался сам Эйнштейн, но которое становится тем не менее достоянием культуры.
Тот факт, что содержание образцов определяется контекстом, порождает трудности исторической реконструкции и соответственно - основные методологические проблемы историко-научного и вообще исторического исследования. Как возможно понимание науки или культуры прошлых эпох, если мы неизбежно воспринимаем их в нашем современном контексте?
|
|
Глава 6
ТРАДИЦИИ И ФЕНОМЕН ЗНАНИЯ
Знание - это то, к чему мы все настолько привыкли, что очень редко задаем себе знаменитый фаустовский вопрос: Что значит знать? А между тем, привычка - это вовсе не знание. Скорей даже наоборот, ибо, как отмечал И.С.Тургенев: "Ничего мы не знаем так мало, как именно то, что у нас беспрестанно перед глазами". В значительной степени это относится и к самому знанию. Иными словами, мы очень плохо знаем, что такое знание.
"Третий мир" Карла Поппера
Карл Поппер предложил в 1967 году различать следующие три "мира": во-первых, мир физических объектов или физических состояний; во-вторых, мир состояний сознания, мыслительных (ментальных) состояний, в-третьих, мир объективного содержания мышления, мир научных идей, проблем, поэтических мыслей и произведений искусства. Этот "третий мир" вполне объективен и осязаем. Это мир книг, библиотек, географических карт, мир произведениий живописиѕ Книга, согласно Попперу, содержит объективное знание независимо от того, прочитает ее кто-нибудь или не прочитает. Важно только то, что она потенциально может быть прочитана и понята. Это примерно так же как осиное гнездо является осиным гнездом, даже если оно покинуто, и осы там не живут.
Концепция Поппера подчеркивает своеобразие и загадочность знания как объекта исследования: для того, чтобы найти ему место в цепи явлений, понадобилось выделить особый "третий мир". Настаивая на самостоятельном и независимом существовании этого мира, Поппер предлагает следующий мысленный зксперимент. Представьте себе, что уничтожены все наши машины и орудия труда, а также все субъективные знания и навыки, позволявшие пользоваться ими. Восстановится ли цивилизация? Да, отвечает Поппер, если при этом сохранятся библиотеки и наша способность читать и понимать книги. В противном случае для восстановления цивилизации потребуются тысячи лет.
Нам представляется, что рассуждения Поппера несколько противоречивы. Допустим, что в условиях предложенного эксперимента мы открываем учебник физики и наталкиваемся на так называемое правило буравчика, задающее направление линий напряженности магнитного поля прямого тока: "если поступательное движение буравчика сопоставить направлению тока, то направление вращения его рукоятки дает направление магнитных линий напряженности". Сумеем ли мы понять это правило в рамках попперовского мысленного эксперимента? Будет ли оно нести для нас какую-то информацию? Не забудьте, что Поппер предложил уничтожить и орудия труда, и навыки их использования. Короче, мы не знаем, что такое буравчик, никогда его не видели, и никто нам не демонстрировал, как им пользоваться.
Поппер, конечно, мог бы возразить и сказать, что буравчик описан в курсе механики, что в литературе можно найти указания, как нарезать резьбу и т.д. и т.п. Но значит ли это, что весь наш практический опыт зафиксирован в виде текстов? Эксперимент Поппера фактически это предполагает. Но ведь уже ребенок, не читая никаких текстов, умеет резать, пилить, завинчивать, связывать, склеивать, зажигать, сворачивать, катить, рубить, перемешиватьѕ И все эти действия, список которых, как ясно каждому, можно продолжать и продолжать, существуют и воспроизводятся в конкретном орудийном контексте, в контексте искусственно созданных вещей, окружающих ребенка с самых первых его дней. У нас поэтому нет никакой необходимости фиксировать в текстах элементарные трудовые навыки, даже если бы это было возможно. Но это и невозможно, ибо сам язык уже предполагает их наличие. Поэтому, уничтожив все орудия и соответствующие им навыки, мы уничтожили и цивилизацию. Книги нам не помогут.
И все же Поппер, как нам представляется, прав, выделяя мир знания в качестве особого третьего мира. Но этот особый мир - это не мир книг и библиотек, а мир социальных эстафет, включая и эстафеты речевой деятельности, и эстафеты элементарных трудовых операций. Выше мы уже отмечали, что знание - это куматоид. Конечно, современное научное знание не существует без книг, но книги - это только материал, только среда, на которой живут эстафеты понимания и интерпретации текстов, включающие в свою очередь в действие другие эстафеты, уже непосредственно образующие содержание знания.
Книга в чем-то подобна магнитофонной ленте, на которой записана симфония Бетховена. Сама лента - это еще не музыка. Нам необходимо вдобавок считывающее устройство и устройство, преобразующее электромагнитные колебания в звук. Что же такое знание, если пользоваться приведенной аналогией? Это и не лента, и не музыка сами по себе, это то устройство, которое позволяет перейти от одного к другому. Знание прежде всего - это некоторое особое устройство памяти.
Знание как механизм социальной памяти
Вероятно, в истории человечества был период, когда вся деятельность людей воспроизводилась исключительно на уровне непосредственно данных образцов. Однако было бы абсурдным пытаться представить таким образом современную культуру. Здесь появляется особое устройство памяти, появляется знание. Что же это такое в свете изложенных выше представлений? Не вдаваясь в детали этой проблемы, мы ограничимся построением крайне упрощенной, хотя и принципиальной модели.
Знание, разумеется, не отрицает эстафет и не существует без них. Но эстафетный механизм очень ограничен в своих возможностях, он ограничен, образно выражаясь, нашим индивидуальным полем зрения. Каждый человек может воспроизводить только то, что он непосредственно наблюдал, он владеет только той совокупностью образцов, которая была ему продемонстрирована. Что же делать, если мы попадаем в ситуацию, в которой наши образцы не срабатывают? Как мобилизовать весь социальный опыт? Конечно, нас выручает язык. Владея языком, мы можем спросить совета. При этом приглашенный нами консультант может поступить двояким образом: а) он может просто показать нам, как надо действовать в ситуации, в которую мы попали; б) он может объяснить на словах, как надо действовать, т.е. описать способ действия. Первое более просто, но предполагает, что консультант включен с нами в одну и ту же ситуацию. Совет второго типа можно дать заочно, но для этого требуется, чтобы мы были способны описать ситуацию, которая нас интересует. Кроме того консультант в этом случае должен уметь разложить сложное действие на более простые элементы, доступные тому, кого он консультирует.
Однако и непосредственная речевая коммуникация имеет свои границы. Она предполагает, что необходимые консультанты всегда имеются под рукой. Поскольку это далеко не всегда так, может возникнуть традиция их организации. Один из таких случаев описан у Геродота. "Есть у вавилонян, - пишет он, - ѕ весьма разумный обычай. Страдающих каким-нибудь недугом они выносят на рынок (у них ведь нет врачей). Прохожие дают больному советы [о его болезни] (если кто-нибудь из них или сам страдал подобным недугом, или видел его у другого). Затем прохожие советуют больному и объясняют, как сами они исцелились от подобного недуга или видели исцеление других. Молча проходить мимо больного человека у них запрещено: каждый должен спрашивать, в чем его недуг". Будем называть явления подобного рода информационным рынком. По сути дела, и в наше время имеет место нечто подобное: мы собираем медицинские консилиумы, экспертные комиссии, научные симпозиумыѕ... При всем различии этих явлений их объединяет одна общая особенность: происходит организация не знаний, не опыта самого по себе, а его носителей.
Как же возникает знание и что это такое? Начнем с простой аналогии. Н.И.Зибер, ссылаясь на Коцебу, описывает следующий способ ведения торговли между чукчами и чибуками в Северной Америке: "Чужеземец является, кладет на берег известные товары и потом удаляется; тогда является чибук, рассматривает вещи, кладет столько кож рядом, сколько считает нужным дать, и уходит в свою очередь. После этого чужеземец опять приближается и рассматривает предложенное ему; если он удовлетворен этим, он берет шкуры и оставляет вместо них товары, если же нет, то он оставляет все вещи на месте, удаляется вторично и ожидает придачи от покупателя. Так идет вся торговля, глухо и молчаливоѕ...".
Перед нами не только акт товарообмена, но и акт коммуникации, ибо стороны некоторое время ведут переговоры, задавая молчаливые вопросы и получая соответствующие ответы. Дождемся конца их диалога и сохраним разложенные товары. То, что мы получили, вполне можно рассматривать как прейскурант, т.е. как знание о ценах товаров. При этом происходит следующее: достигнутое в ходе торговли соглашение мы начинаем рассматривать как образец для дальнейшего воспроизведения. Нечто подобное возможно, однако, не только на товарном, но и на информационном рынке. Здесь тоже одна сторона задает вопросы, другая дает ответ. Возьмем эту ситуацию в качестве образца для воспроизведения и получим знание уже в полном смысле слова. Представим себе, например, что в ситуации, описанной Геродотом, один из участников описывает свою болезнь, а другой - способ лечения. Закрепив этот акт коммуникации в качестве образца путем устного воспроизведения или письменно, мы получим знание типа: болезнь с такими-то симптомами лечится таким-то путем. Первые дошедшие до нас системы знаний как раз и представляют собой списки рецептов такого рода. Это либо медицинские рецепты, записанные на глиняных табличках или папирусах, либо списки математических задач с решениями.
Если принять предложенную модель, то знание выглядит как особая эстафета, в рамках которой закрепляются и транслируются акты коммуникации, акты общения "консультанта" с "пациентом". В самом исходном таком акте элементы будущего знания распределены между разными участниками: один формулирует задачу, другой указывает способ решения. Эстафеты, формирующие знание, закрепляют единство этих элементов, и мы получаем чисто вербальную форму фиксации опыта, защищенную от ситуативности коммуникационных актов.
Строение знания и его содержание
Представим себе наивного новичка в минералогическом музее. Его внимание привлекает кристалл, под которым лежит табличка с надписью: "Мусковит, Родопы". Мы, конечно, предполагаем, что наш герой умеет читать и способен сообразить, что табличка относится именно к данному кристаллу, а не к тому, который расположен справа или на другой витрине. В принципе это не очевидно, и свидетельствует, что герой работает в некоторой традиции и не первый раз сталкивается с подобного рода табличками. Может быть, к примеру, он бывал в зоопарке и помнит, что там были аналогичные таблички на клетках с животными.
Если это так, то воспринятый текст, куда, кстати, входит в данном случае не только табличка, но и кристалл, включает для нашего героя в действие по крайней мере две социальные эстафеты, потенциальным участником которых он был. Во-первых, вспомнив про зоопарк, он правильно соотносит табличку с кристаллом, во-вторых, понимает, что речь идет о названии, что минерал называется "мусковит". Образцы использования имен у него, конечно, есть.
Допустим что наш герой не знает, что такое Родопы. Тогда он может предположить, что минерал имеет не одно, а два названия. Однако, увидев на другой витрине надпись "Гранат, форт Врангеля, Аляска", он поймет, что "Родопы" - это, скорее всего, не название минерала, а указание местонахождения. Это значит, что он начинает осваивать"синтаксис" нашего текста и понимать, что на первом месте расположен объект знания, на втором - имя, на третьем - имя географического места. Термин "Родопы", как мы уже отмечали, не вызывает у него никаких ассоциаций, но термин "Аляска" подключает еще одну эстафету: Аляску, например, он может найти на географической карте.
Итак, прежде всего наш герой должен правильно прочитать текст, разобравшись в его "синтаксической" структуре. Текст должен быть прочитан примерно так: "Данный минерал называется "мусковит" и найден в Родопах". Мы не предполагаем, что герой должен обязательно произнести приведенную фразу, нам важно только то, что он соотнес текст с имеющимися у него образцами и выделил в нем функциональные элементы: кристалл - это функционально то же самое, что бегемот в зоопарке; "мусковит" - это то же самое, что имя "бегемот"; "Родопы" - это то же самое, что "форт Врангеля, Аляска". Будем условно называть эти социальные эстафеты синтаксическими.
Но что нового получил наш герой, правильно прочитав текст, каково содержание представленного ему знания? Здесь возможны несколько вариантов. Рассмотрим их по порядку. 1. Предположим для начала, что герой ничего никогда не слышал о мусковите и о Родопах. В этом случае он получает, только образцы использования имен и ничего больше. Можно сказать, что он правильно ориентируется в строении знания, но не овладел его содержанием. 2. Предположим теперь, что новичок все же кое-что читал о минералах и о мусковите в том числе. В этом случае он получает возможность применить свои знания, впервые соотнеся их с конкретным предметом. Аналогичным образом, если он читал о Родопах, то способен теперь найти на карте место, где имеет смысл искать подобные кристаллы.
О чем говорит приведенный пример? Во-первых, он показывает, что знание - это некоторая эстафетная структура, и все включенные в нее эстафеты можно разбить на две группы: одни (синтаксические эстафеты) образуют как бы устройство ячейки памяти, другие - ее содержание. При этом ясно, что содержание одной и той же ячейки может быть различным. В нашем примере все зависело от предшествующего опыта героя, но можно рассматривать не индивидуальный, а социальный опыт в его историческом развитии. Хорошо, в частности, видно, что, чем богаче опыт, тем богаче и содержание знания. Во-вторых, пример показывает, что содержание знания состоит в соотнесении предшествующего опыта с новым объектом или ситуацией. Знание "перебрасывает" опыт в новую ситуацию, в рамках которой он еще не использовался. Поскольку опыт в простейшем случае - это эстафеты, то знания, как мы уже отмечали, - это своеобразные "волноводы".
Согласно сказанному, в самом содержании знания можно также вычленить два злемента: во-первых, это указание средствами языка или с помощью образцов, как в приведенном примере, тех объектов или ситуаций, куда переносится предшествующий опыт, во-вторых, сам этот опыт. Указанные таким образом объекты или ситуации - это референты знания. Переносимый опыт, который существует чаще всего в форме эстафет, мы будем называть репрезентатором. Построение знания, с этой точки зрения, - это поиск репрезентаторов для тех или иных объектов или ситуаций.
Понятие репрезентатора
Что же такое репрезентатор? Попробуем теперь подойти к этой теме как бы с другого конца, отталкиваясь от общего вопроса о природе познания. Что значит познать какое-нибудь явление? Самый общий ответ такой: познание - это сведение неизвестного к известному. Но что в конечном итоге считать известным? Может быть, это то, что мы многократно наблюдали, много раз видели? Но многократно наблюдаемое еще не есть познанное. Люди тысячи лет наблюдали грозовые явления, однако, первый существенный шаг в их познании совершил только Вениамин Франклин, показав, что молния - это та же самая электрическая искра, которую мы можем получить от лейденской банки. А лейденская банка отличается одним существенным качеством: она есть продукт нашей деятельности. Естественно, возникает мысль, что в качестве того, что известно, фигурирует в познании именно деятельность и ее элементы. Познать - значит прямо или косвенно, но как-то соотнести изучаемое явление с человеческой деятельностью, воспроизводимой в конечном итоге в рамках определенных социальных эстафет.
Совсем иным путем мы снова приходим к понятию репрезентатора. Говоря при этом о деятельности, вовсе не обязательно иметь в виду материальное производство и потребление. В качестве репрезентаторов могут выступать способы решения познавательных задач, например, экспериментальные или теоретические методы, включая методы математического моделирования и расчета. Первые дошедшие до нас системы знаний - это списки решенных математических задач или медицинских рецептов.
Картину можно конкретизировать, если рассмотреть некоторые эксперименты, связанные с развитием детской речи. Возьмите ребенка около 5 лет и задавайте ему однотипные вопросы относительно хорошо знакомых ему окружающих предметов: Что такое нож? Что такое хлеб? Важно при этом, чтобы ребенок не слышал предварительно каких-либо определений, даваемых взрослыми, и не мог их копировать. Ответы будут носить примерно такой характер: "Что такое нож?" - "Резать." - "Что такое хлеб?" - "Его едят." - "Что такое стул?" - "Сидеть." Короче говоря, ребенок чаще всего связывает окружающие предметы прежде всего с действием. Именно действие, характер использования предмета составляет содержание того или иного понятия.
Указанные эксперименты описаны в работе Рыбникова "Язык ребенка", 1926 года издания. Вот несколько сокращенный перечень ответов детей разного возраста на вопрос "что такое нож?", взятый из этой книги.
лет. Резать хлеб.
лет. Режут хлеб им. Из железа не весь.
лет. Резать хлеб, ветчину, мясо. Он из железа.
лет. Им все режут. Из железа, у него приделана ручка деревянная.
лет. Нож из железа и стали, с насаженной стальной и деревянной ручкой.
Обратите внимание, первоначально доминируют характеристики такого типа: "нож - это то, чем режут"; но постепенно появляются и развиваются определения, казалось бы, совсем иного характера: "нож сделан из железа и насажен на рукоятку". Можно ли первые принципиально и категорически противопоставить вторым? В рамках нашего обсуждения, вероятно, нет. В одном случае указывается, как нож используется, как он функционирует в качестве средства человеческой практической деятельности, в другом - как он создается, производится, т.е. как он может быть получен в качестве продукта. Иными словами, в обоих случаях речь идет об указании операций, способов действия с предметами, об указании его места в человеческой производственной практике.
Но тут перед нами возникает принципиальный вопрос: действительно ли все содержание наших понятий может быть сведено к указанию практических операций, практических действий с предметами? Представьте себе, что вы знаете, как пользоваться ножом, знаете, например, что им можно резать хлеб. Но вот перед вами хлеб и еще несколько предметов, вам известно, что среди предметов есть нож, казалось бы, чего проще, ноѕ Каким образом вы найдете нож, как вы его узнаете среди других предметов? Указание типа "это то, чем режут" в данном случае не помогает, ибо пока никто ничего не режет. Не помогает и знание способов изготовления ножа. Заостренная полоса металла, насаженная на рукоятку, - это и пила, и стамеска, и коса, и многое другое. Оказывается, что нам мало указания, тех операций, которые возможны с предметом. Нам надо уметь еще до подключения практических действий непосредственно распознать предмет. А для этого мы должны иметь какой-то его образец, нам должны его продемонстрировать. Иными словами, речь идет уже о репрезентаторах какого-то другого типа.
Все это можно проиллюстрировать не только на примерах детской речи, но и на истории развития науки. Особенно интересна в этом плане история русского почвоведения. Основной объект изучения, т.е. почва, понимается здесь первоначально чисто функционально, а именно - как то, что пашут, как пахотный слой. Разумеется, любой крестьянин умеет как-то выделять почву и по внешнему виду. Ведь он не пашет чистый песок. Но для науки нужны четко заданные морфологические характеристики, а они первоначально отсутствуют. Это продолжается вплоть до конца XIX века. Функциональный подход приводит к большому количеству трудностей. Так, например, агроном и лесовод выделяют в качестве почвы разные объекты, хотя, казалось бы, руководствуются одним определением. "Пахотный слой" у них разный, ибо корни интересующих их растений распространяются на разную глубину. Только В.В.Докучаев, которого как раз и считают основателем научного почвоведения, находит выход из затруднения. Каким образом? Он определяет почву морфологически, введя представление о почвенном горизонте и дав его описание. Эта характеристика совершенно не зависит от того, какие мы осуществляем практические мероприятия. Просто делается разрез на определенную глубину и описывается характер слоев, их цвет, структура, химический составѕ Такие почвенные срезы хранятся сейчас в музеях в качестве образцов.
Будем говорить в дальнейшем о репрезентаторах функциональных и морфологических. Как их противопоставить друг другу? На материале приведенных примеров может возникнуть мысль, что первые - это образцы действий с предметами, а вторые - образцы самих предметов. Действительно, наука не может существовать без музеев, без эталонов, без постоянной демонстрации образцов минералов, горных пород, биологических видовѕ Уничтожить все это - значит уничтожить и знание. Но, строго говоря, при таком определении между двумя выделенными типами репрезентаторов трудно провести достаточно четкую границу. Во-первых, действия всегда связаны с какими-то предметами и не существуют без них: мы режем ножом, рубим топором и т.д. Во-вторых, демонстрация предмета самого по себе, т.е. вне деятельности, ничего не дает, ибо не позволяет выделить существенные признаки. Просто показав человеку гирю, мы не добьемся понимания того, что речь идет об эталоне веса. В-третьих, наконец, сами действия тоже имеют некоторую морфологию и не только реализуются, но и распознаются в соответствии с имеющимися образцами. Будем поэтому считать, что в качестве репрезентаторов всегда выступают целостные акты деятельности. Но в множестве этих актов можно выделить достаточно специфические акты распознавания и именно с ними связать морфологическую репрезентацию. Она предполагает, что предмет или операция заданы в составе специализированной деятельности сравнения с другими как-то обозначенными и постоянно воспроизводимыми предметами или операциями. Только в рамках этой деятельности последние однозначно выделяются в специфической роли эталонов или образцов.
Описания и предписания
Традиционно принято различать и противопоставлять друг другу знания-описания и знания-предписания. Первые фиксируют какие-то признаки изучаемых явлений, якобы, безотносительно к деятельности; вторые, напротив, задают конкретную рецептуру действия. Попробуем показать, что между одними и другими нет непроходимой границы.
Начнем с конкретного примера, который, как может показаться, ярко иллюстрирует операциональный характер знания. Откроем книгу "Синтезы фторорганических соединений". Перелистывая эту работу, мы почти на каждой странице находим описания синтеза, имеющие вид конкретных рецептов. Вот в качестве иллюстрации небольшой отрывок текста, представляющий собой описание синтеза пентафторбензилового спирта: "В круглодонную двугорлую колбу емкостью 0,5 л, снабженную трубками для ввода азота и вывода паров формальдегида и азота, помещают 8090 г сухого -полиоксиметилена и нагревают на бане из сплава Вуда при 180190 C с одновременным пропусканием тока сухого азотаѕ". Продолжать нет смысла, ибо уже ясно с текстом какого типа мы здесь имеем дело.
Но предписание перед нами или описание? Если вглядеться внимательно, то приведенный отрывок - это вовсе не предписание, а скорее, описание. Действительно, утверждается, что для получения определенного вещества делают то-то и то-то, скажем, помещают в колбу такие-то вещества. Обратите внимание: не "делайте", а "делают" , не "надо поместить", а "помещают". Перед нами описание того, что делают химики. Почему же почти каждый чаще всего воспринимает этот отрывок как предписание? Ответ дает концепция социальных эстафет. Все дело в том, что речь идет об описании деятельности, а описание деятельности воспринимается как образец для воспроизведения, т.е. как предписание. Иными словами, будучи описанием по своей грамматической форме, текст функционирует как предписание.
Но только ли в грамматической форме здесь дело? Нет ли и более глубоких различий? Несомненно, есть. Рассматривая приведенный отрывок как описание деятельности, мы как бы выдвигаем на первое место морфологическую репрезентацию, мы воспринимаем текст как результат распознавания тех предметов, с которыми оперируют химики, тех действий, которые они осуществляют. Но если описанный акт деятельности становится образцом для воспроизведения, то на первое место выдвигается уже функциональная репрезентация. Но и то и другое фактически одновременно присутствуют в приведенном тексте, все зависит от нашей точки зрения, от контекста понимания.
Уже на примере детей мы видели, что описания вещей представляют собой завуалированные описания деятельности. Так, например, описание того, как устроен нож, - это фактически описание способа его производства. Нечто подобное мы встречаем и в науке. Вот как описывает Д.И.Менделеев приборную установку Лавуазье для анализа воды: "Прибор, устроенный ими, состоял из стеклянной реторты с водою, конечно, очищенною; вес ее был предварительно определен. Горло реторты вставлено в фарфоровую трубку, помещенную внутри печи и накаленную до-красна посредством углей. Внутри этой трубки были положены железные стружки, которые, при накаливании, разлагают водяные пары. Конец трубки соединен с змеевиком, предназначенным для сгущения части воды, проходящей без разложения чрез трубку. Эта сгустившаяся вода стекала в особую стклянку. Образовавшийся чрез разложение газ собирался в водяной ванне под колокол". Не трудно видеть, что все это очень напоминает описание ножа как полоски металла, которая насажена на рукоятку. Менделеев детально показывает, как сделана установка или, что то же самое, как ее можно сделать. Описание и предписание и здесь легко преобразуются друг в друга.
Сказанное позволяет обобщить в конечном итоге идею операциональности знания и на описания природных объектов. Дело в том, что мы начинаем и природу описывать по образцам описания деятельности, рассматривая природные объекты в качестве субъектов действий. Приведем в качестве примера описание реки Меза, взятое из работ крупнейшего геоморфолога В. М. Дэвиса: "Узкий бассейн Меза расположен между широко раскинувшимися притоками Сены на западе и Мозелем на востоке. Стройный ствол русла Меза, с обеих сторон почти совсем лишенный притоков, похож на один из тех высоких, коротко остриженных тополей, которые путешественник часто встречает вдоль магистральных дорог Франции, - и это сравнение вполне законно, так как есть серьезные основания думать, что у Меза действительно некоторые притоки были отсечены и присоединены к бассейнам его более мощных соседей. Бассейн Меза подобен остаткам владений маленького принца, расположенных между двумя могущественными королевствами, покушающимися на его права. Правильность такого сравнения станет очевидной, когда мы рассмотрим все особенности трех названных рек". Нужно ли специально доказывать, что репрезентация и эдесь носит операциональный характер? Речь идет об описании "деятельности" трех рек, две из которых "отобрали" притоки у третьей. Все строится по схеме: было сделано то-то и получено то-то. И это описание легко преобразовать в рецепт, хотя и трудно реализуемый, если его адресовать человеку.
Репрезентация в художественном мышлении
В дневниках М.М. Пришвина есть очень интересное рассуждение, сближающее научное и художественное мышление. Приведем это рассуждение целиком, ибо оно вполне того заслуживает.
"Fodis. Этот инструмент для измерения расстояния от предмета не сходя с места и без метра устроен так, что смотришь в щелку на предмет и видишь два изображения его, повертываешь колесцо таким образом, чтобы эти два изображения слились в одно, и когда они сливаются - конечно! смотришь на деление, и черточка на движущемся круге указывает число метров от себя до предмета.
Я работаю в литературе совершенно так же, как Fodis: у меня два круга, один видимый и другой в себе самом, но, видя все вокруг себя, я ничего не нахожу ценного для изображения словом, и точно так же, бродя постоянно где-то в себе, я тоже ничего не могу извлечь оттуда и сказать с уверенностью, что раньше меня никто не говорил об этом, притом еще и много значительней. Но случается, когда я брожу где-то в себе, происходит встреча этого моего личного круга или пятна с видимым кругом, часто совершенно ничтожным предметом. И вот, когда эти два круга сходятся в один, то видимый предмет как бы вспыхивает внутри "душой" и волшебно просвечивает. Весь этот сложный процесс можно выразить простыми словами: я обратил на предмет жизни родственное внимание".
То, о чем говорит Пришвин, - это тоже своеобразное явление репрезентации. Суть репрезентации вообще как раз и состоит в том, что мы в одном усматриваем другое. Наука в явлениях усматривает деятельность, она технологична по своей природе. Пришвин в явлениях видит себя, свои переживания. Он далеко не одинок в своем понимании творчества. Вот что пишет Марк Твен в небольшой заметке "Как писать автобиографию": "И еще: пусть этот рассказ будет одновременно дневником и автобиографией. Тогда ты сумеешь столкнуть животрепещущую современность с воспоминаниями о чем-то, что было сходно с нею, но случилось в далеком прошлом; в этих контрастах скрыто неповторимое очарование. Не нужно никакого таланта, чтобы придать интерес рассказу, который будет одновременно дневником и автобиографией". И здесь та же идея: в одном увидеть другое, свести прошлое к настоящему или настояшее к прошлому.
|
|
Глава 7
НАУКА КАК СИСТЕМА С РЕФЛЕКСИЕЙ
Понятие рефлексирующей системы
Что такое научная рефлексия?
Термин "рефлексия" в той или иной степени знаком каждому. Под рефлексией понимают самопознание, способность человека осознавать самого себя, свою деятельность, свое поведение. Применение этого термина к науке может вызвать некоторое недоумение и поэтому нуждается в разъяснении. Действительно, разве наука познает себя, разве в этом ее задача? Очевидно, что по крайней мере естествознание нацелено не на изучение науки, а на изучение природных явлений. Но, строго говоря, самих себя не изучают и гуманитарные дисциплины. Науковедение, например, строит знания не о себе, а о физике, химии, биологии...ѕ Короче, наука познает внешние по отношению к ней явления, но никак не себя самое.
Все это так, и тем не менее наука не существует без описания экспериментов и методов исследования, без формулировки своих задач, без обсуждения предмета отдельных дисциплинѕ... Более того, при ближайшем рассмотрении довольно легко придти к выводу, что фактически почти все в науке сводится к рефлексии. Кое-что, разумеется, надо отбросить с самого начала. Рассмотрим это более подробно. Стоит хотя бы бегло просмотреть с десяток учебных курсов или монографий из разных областей знания, и мы найдем уйму сведений и об истории этих областей, и о закономерностях их развития. Выше уже приводилось немало цитат подобного рода. Нет никаких оснований относить все это к научной рефлексии. Просто любой ученый, будучи химиком или биологом, может в то же время интересоваться и живописью, и историей своей науки, и теорией познанияѕ Живописью или историей в данном случае интересуется физик, а не физика, ученый, а не наука.
Но, даже отбросив все эти привходящие компоненты научных текстов и сосредоточив свое внимание на науке как таковой, мы не избавимся от представления, что наука - это и есть рефлексия. Действительно, можно ли провести резкую границу между описанием объекта и описанием деятельности с объектом, между знанием о мире и знанием возможностей и границ человеческой деятельности? Здесь уместно напомнить то, что уже обсуждалось в главе о знании - тезис об операциональной природе репрезентаторов. Вернемся к химии, где мы уже встречали тексты такого вида: вещество Х чаще всего получают путемѕ Далее следует описание того, как именно получают Х. Следует ли рассматривать этот отрывок как описание деятельности химика, т.е. как продукт его рефлексии, или перед нами характеристика вещества Х? Очевидно, что имеет место и первое, и второе одновременно и, более того, едва ли можно названные аспекты полностью отделить и противопоставить друг другу. Любые знания о мире связаны в конечном итоге с человеческой практикой, с человеческой деятельностью, без этой связи они, вероятно, просто не существуют. Но что же в таком случае в науке не является рефлексией?
Очевидно, что для ответа на этот вопрос надо придать термину "рефлексия" более узкое и специфическое звучание. Будем исходить из уже предложенной нами модели науки. Известный специалист по термодинамике М.Трайбус пишет: "Смысл науки не только в самом процессе познания, но и в передаче и распространении полученных знаний". Фактически речь идет об одновременном функционировании исследовательских и коллекторских программ. Именно последние, как нам представляется, и делают рефлексию органичным и необходимым компонентом науки. Ученый, с одной стороны, работает с опорой на непосредственные образцы, являясь участником соответствующих социальных эстафет, но с другой, - он вынужден вербализовать свой опыт, вербализовать те образцы, в которых он работает, т.е. сделать все это достоянием централизованной социальной памяти.
В свете сказанного под рефлексией рационально понимать переход от непосредственных образцов к вербальным описаниям, т.е. процесс вербализации образцов. Представьте себе эстафету, участники которой, не имея возможности постоянно демонстрировать друг другу акты своей деятельности, в рамках которой могут иметь место разного рода "мутации", начинают эти акты описывать. К каким последствиям это приведет, как для самих участников, так и для внешнего наблюдателя? Во-первых, перед каждым из участников встанет проблема выбора: действовать по образцам или по описаниям? Во-вторых, наряду с непосредственными эстафетами появятся эстафеты частично или полностью вербально опосредованные. В-третьих, возникнет естественный вопрос: насколько адекватны и однозначны получаемые описания и что сулит переход к опосредованным эстафетам? Наконец, в-четвертых, у наблюдателя, желающего описать происходящее, появляются методологические трудности, связанные с тем, что система сама себя описывает. Сказав все это, мы фактически построили простейшую модель рефлексирующей системы и наметили вопросы, которые надо обсудить.
Рефлексирующие системы - это не только наука. В общем плане это - любые системы, которые способны описывать свое поведение и использовать полученные описания в качестве правил, принципов, алгоритмов и т.п. в ходе дальнейших действий. Важно, что помимо этих описаний, системы имеют и другие, базовые механизмы, определяющие их поведение. К числу таких систем можно отнести материальное производство, систему воспроизводства языка и речи, общество в целомѕ В каждом из этих случаев рефлексия и ее результаты выступают как существенные компоненты функционирования и развития соответствующих систем. Производство предполагает технологическое описание производственных процессов; язык закрепляет свои нормативы в словарях и грамматических справочникахѕ Вербальные правила никогда полностью не заменяют непосредственных эстафет, но способны коренным образом преобразовывать картину в целом. Мы, например, чаще всего говорим на родном языке, не пользуясь никакими правилами, опираясь только на непосредственные образцы, однако правила, если таковые сформулированы, несомненно, могут оказывать на речевую практику существенное влияние. Что касается науки, то можно смело сказать, что ее просто не было бы без рефлексии, без вербализации образцов.
Сократический диалог и рефлексия
В "Воспоминаниях" Ксенофонта до нас дошел следующий разговор Сократа с Евфидемом. Сократ спрашивает, куда отнести ложь, к делам справедливым или несправедливым. Евфидем относит ее в разряд несправедливых дел. В этот же разряд попадают у него обман, воровство и похищение людей для продажи в рабство. Сократ переспрашивает его, можно ли что-нибудь из перечисленного считать справедливым, но Евфидем отвечает решительным отрицанием. Тогда Сократ задает вопрос такого рода: справедливы ли обман неприятеля, грабеж жителей неприятельского города и продажа их в рабство? И все эти поступки Евфидем признает справедливыми.
В контексте нашего обсуждения разговор интересен тем, что демонстрирует достаточно простой и ясный пример рефлексирующей системы. Действительно, Сократ фактически требует от Евфидема рефлексивного осознания того, что тот понимает под несправедливостью, требует осознания или вербализации образцов словоупотребления. Евфидем формулирует несколько "правил", утверждая, что несправедливыми следует считать ложь, грабеж, продажу в рабство. Важно подчеркнуть, что любая попытка уточнения или определения такого рода понятий, которые до этого использовались только в рамках непосредственных эстафет словоупотребления, представляет собой типичный акт рефлексии.
Но вернемся к беседе Сократа, ибо мы далеко не исчерпали ее содержания. Евфидем не только рефлексирует, он почему-то тут же отказывается от результатов своей рефлексии. Что же заставляет его неожиданно отказаться от им же сформулированных правил? Ведь, казалось бы, на последующие вопросы Сократа он должен отвечать примерно так: "Но я же уже сказал, Сократ, что ложь несправедлива!" Но Евфидем этого не делает, он сразу сдается перед лицом некоторой невидимой для нас силы. Впрочем, сила эта, как мы понимаем, - те образцы словоупотребления, которые находятся в поле зрения Евфидема. Эти образцы оказываются сильнее сформулированных в рефлексии правил.
Все это интересно в том плане, что демонстрирует две возможных стратегии поведения рефлексирующей системы. Первая стратегия состоит в том, чтобы в ситуациях, когда рефлексивные предписания противоречат непосредственным образцам, отдавать предпочтение последним. Именно так и поступает Евфидем. Стратегии подобного рода достаточно распространены в науке. Речь при этом идет не только о продуктах рефлексии в буквальном смысле слова, но и о вербальных программах вообще. Приведем пример из истории геологии, хорошо это иллюстрирующий.
Академик Н. М. Страхов в своей работе, посвященной истории развития отечественной литологии, отмечает, что еще в 1923 г. Я. В. Самойловым была сформулирована программа работ по изучению осадков и осадочных пород. Эту программу Н. М. Страхов оценивает очень высоко. Статья Я. В. Самойлова, - пишет он, - "сознательно ставила задачу создания литологии именно как науки и в соответствии с этим разработала глубоко продуманную программу исследованийѕ...". И тут же Н. М. Страхов пишет: "К сожалению, эта статья давно и глубоко забыта". И как забыта! Оказывается, что она не упоминается ни в солидных исторических обзорах, ни в юбилейных статьях, посвященных литологии, ни в одном из учебников и, наконец, она даже не фигурировала в дискуссии по литологическим проблемам, где центральное место занимали вопросы методологии. Что же произошло? Как могла быть забыта такая интересная и значимая работа? Отвечая на этот вопрос, Н. М. Страхов формулирует следующее общее положение: "Судьбы программных статей вообще, - пишет он, - за редчайшим исключением, одинаковы: если эту программу не реализует сам автор ее (вместе с коллективом) или же кто-либо из учеников, действительно проникнувшийся идеями учителя, то она быстро забывается, а реальная научная работа идет совсем по другому руслу".
В работе Н. М. Страхова содержится любопытное совпадение, на которое нельзя не обратить внимания. Раньше он пишет, что еще при жизни Я. В. Самойлова им и его сотрудниками "проводится изучение и освоение методов механического анализа осадков и выбор из них наилучшего, налаживается методика химического и особенно спектроскопического анализа осадков и пород. Перед Бюро Международного геологического конгресса им ставится вопрос о необходимости "единства механической характеристики осадочных пород", т.е. о выборе единой шкалы размерных фракций зерен и их номенклатурыѕ". А страницей позже, говоря об учениках Я. В. Самойлова, Н. М. Страхов отмечает, что в их исследованиях получили развитие лишь некоторые идеи учителя, "касающиеся технических приемов работы (механический анализ, его стандартизация), но вовсе утрачена основная идейная установка". Но ведь "технические приемы работы" - это как раз то, что было начато еще при жизни Я. В. Самойлова, то, что он оставил своим ученикам на уровне непосредственных образцов. Именно это они и взяли, утратив общую цель, которую Я. В. Самойлов мог указать только в форме словесного предписания.
Возможна и вторая стратегия. Как уже отмечалось, Евфидем мог занять такую позицию: "Я же уже сказал, Сократ, что ложь несправедлива". Определяющим при этом становится рефлексия, рефлексивные предписания заглушают непосредственные образцы. Такая позиция - это позиция теоретика. При последовательном ее проведении она с необходимостью порождает различного рода идеализации в качестве защитных поясов. Попробуем продолжить беседу при условии, что Евфидем занимает именно такую позицию. Сократ, допустим, указывает, что на войне, если мы не обманем противника, то можем погибнуть сами, а если не дадим обманом лекарство больному сыну, то он может умереть. А справедливо ли это? Как быть Евфидему? Один из возможных путей состоит в следующем: "Ты спрашиваешь меня, что такое справедливость, Сократ, я отвечаю. А можно ли быть справедливым в этом мире - это другой вопрос." Такой ответ и равносилен появлению идеализации: справедливость определяется для некоторого идеального мира.
Две стратегии рефлексии часто дают о себе знать при обсуждении вопросов терминологии. В одном случае большое значение придается исходному смыслу слов, в другом - они просто игнорируются. В математике и физике доминирует вторая стратегия: цвет кварков не имеет ничего общего с цветом в обычном смысле слова, алгебраическое кольцо - с кольцом обручальным. В гуманитарных науках, напротив, превалирует первая стратегия.
В завершение нам хотелось бы сказать несколько слов о роли Сократа в рамках приведенной беседы. Он задает вопросы, а это прерогатива коллекторской программы. Он требует согласовать все ответы, т.е. привести их в систему, а это тоже функция коллектора. В этом плане пример хорошо иллюстрирует роль коллекторских программ в порождении спора и критики, о чем писал в свое время К.Бэр (См. гл.4).
Аналогии с естествознанием
Системы с рефлексией - это довольно необычный объект исследования, с которым никогда не сталкивались естественные науки. И все же полезно попытаться провести некоторые аналогии. С одной стороны, это подчеркивает парадоксальность ситуации, в которой работают представители гуманитарного знания, а с другой, несмотря на всю специфику рефлектирующих систем, позволяет включить их рассмотрение в некоторые общенаучные категориальные рамки. Мы начнем с откровенно фантастического примера.
Известно, что поведение газа в сосуде, как и поведение многих других систем, можно описывать с двух разных точек зрения. Первый путь - феноменологическое описание. В случае газа он может привести нас к таким, например, законам, как закон БойляМариотта или Гей-Люссака. Второй путь - описание внутренних механизмов, которые обуславливают феноменологические эффекты. На этом пути мы можем построить кинетическую теорию газов. Представим теперь себе совершенно фантастическую ситуацию: будем считать, что газ способен усвоить результаты феноменологических описаний и взять их на вооружение при определении характера своего поведения. Разумеется, это означало бы коренное изменение механизмов этого поведения. Если раньше, например, давление газа при изменении объема определялось беспорядочным движением молекул и их столкновениями друг с другом и со стенками сосуда, то теперь все будет подчиняться строгой и рациональной дисциплине, ибо газ, вооружившись измерительными приборами, карандашом и бумагой, может просто вычислять необходимое давление по закону БойляМариотта или уравнению Клапейрона.
Перед нами фантастика очень далекая от науки. Но она становится реальностью, если речь идет о феноменологическом описании человеческой деятельности. Такое описание человек, действительно, может заимствовать и использовать, меняя тем самым и механизм последующего воспроизведения того, что он делал. Мы сталкиваемся здесь с принципиально новой ситуацией, с которой никогда не имело дело естествознание. Строго говоря, для нас при этом несущественно, сам ли человек описывает свою деятельность, свое поведение или это делает кто-то другой. Важно только то, что полученное описание может быть заимствовано и может стать механизмом управления при осуществлении последующих актов.
Вспомним для начала работу В.Я.Проппа по морфологии волшебной сказки. Проанализировав большое количество существующих сказок, Пропп выделяет единую композиционную схему, лежащую в их основе. Можно ли считать, что сказители пользовались этой схемой, создавая свои сказки? Разумеется, нет. В их распоряжении не было ни того эмпирического материала, которым владел Пропп, ни его абстрактной схемы. Существуют, значит, какие-то другие механизмы жизни сказки. Но как только пропповская схема создана, она может лечь в основу нового механизма. "Исходя из схемы, - пишет В.Я. Пропп, - можно самому сочинять бесконечное количество сказок, которые все будут строиться по тем же законам, что и народная". Это так, но будут ли это народные сказки? Нет, ибо изменился механизм их порождения, изменились законы жизни.
Что конкретно следует из проведенных аналогий? Первое, как мы уже сказали, - это парадоксальность рефлексирующих систем с традиционной естественнонаучной точки зрения. Но есть и второе: бросается в глаза некоторый изоморфизм ситуаций в естествознании и в гуманитарных науках. Дело в том, что во всех случаях речь идет о противопоставлении феноменологии поведения и определяющих его механизмов. Это проходит и для газа, и для систем с рефлексией. Вывод следующий: рефлексия по содержанию представляет собой феноменологическое описание поведения участников эстафет. Иными словами, исследуя науку как традицию, мы строим нечто, напоминающее кинетическую теорию газов или генетику; описывая ее как деятельность, - получаем феноменологическую картину поведения ученого.
Парадоксы рефлексии и проблема
исследовательской позиции
Перейдем теперь к главному вопросу: как нам изучать такие системы, которые сами себя описывают? А нужно ли их вообще изучать, если они изучают себя сами? Может быть наша задача в том, чтобы просто систематизировать данные рефлексии? Все эти вопросы можно суммировать в форме одной принципиальной проблемы: какую позицию должен занимать исследователь по отношению к рефлектирующей системе? Две возможные позиции мы уже выделили: первая из них связана с описанием традиций, с описанием эстафет, вторая - с описанием содержания образцов. Вторая - это позиция рефлексии. Попробуем оценить возможности каждой из них.
Допустим для простоты, что речь идет о значении какого-нибудь слова, например, слова "город". Возможности первой позиции при описании объектов такого рода фактически уже были продемонстрированы. Мы можем сказать, что значение слова определяется соответствующими эстафетами словоупотребления, можем поставить вопрос о стационарности этих эстафет и о роли контекстаѕ... При более конкретном и детальном анализе можно попытаться проследить исторические корни слова. Но сразу бросается в глаза, что мы при этом ничего не говорим о том, что же такое город, каково содержание этого понятия, как следует его употреблять. Иными словами, мы не задаем никаких нормативов словоупотребления.
Именно в этом пункте первая позиция коренным образом отличается от второй, главная задача которой как раз в задании нормативов. Анализируя понятие "город" с рефлексивной позиции, мы, как уже было показано, должны суммировать опыт словоупотребления и попытаться сформулировать общее правило. Это, однако, при последовательном проведении приводит к парадоксам: оказывается, что определение значений не может быть задачей науки о языке, ибо это задача познания в целом.
Вот что пишет по этому поводу известный лингвист Л. Блумфилд: "Ситуации, которые побуждают человека говорить, охватывают все предметы и события во вселенной. Чтобы дать научно точные определения значения для каждой формы языка, мы должны были бы иметь точные научные сведения обо всем, что окружает говорящего. Однако реальный объем человеческих знаний чрезвычайно мал". Именно этот факт приводит Блумфилда к мысли, что "определение значений являетсяѕ уязвимым звеном в науке о языке и останется таковым до тех пор, пока человеческие познания не сделают огромного шага вперед по сравнению с современным их состоянием".
Получается так, что описывая язык, описывая наши понятия, мы одновременно описываем и мир; выделив для изучения, казалось бы, очень локальный объект - значение, мы, сами того не желая, взвалили на свои плечи непосильную задачу развивать человеческие знания о Вселенной. Разве это не парадокс! В чем же дело? А в том, что встав на рефлексивную позицию, мы тем самым стали и участниками процесса развития языка, стали элементом рефлектирующей системы. Но язык эволюционирует только в составе Культуры в целом. Поэтому, начав с изучения языка, мы и попадаем неминуемо в мир познания вообще.
Но действительно ли это так? Давайте попробуем не пойти по этому пути. Нас не интересует ни мир атомов и молекул, ни мир галактик и звездных скоплений, нас интересует человеческий язык, человеческие понятия. Есть, например, такое понятие "соль", которым мы постоянно пользуемся в быту. Описывая в связи с этим феноменологию человеческого поведения, мы обнаружим, что слово "соль" используется для обозначения класса ситуаций, в которых так или иначе присутствует некоторое вещество, обладающее определенными специфическими признаками. Но, стоп, сказав это, мы уже снова попали на путь описания совсем не тех объектов, с которых начинали: мы начали с языка, а кончили веществами и их признаками. Идя дальше в этом направлении, мы обнаруживаем, что слово "соль" обозначает NaCl. Это нам подсказывает химия. А если бы химия этого еще не знала? Неужели задача лингвиста или логика может состоять в том, чтобы самостоятельно разрабатывать соответствующие представления?
Нечто аналогичное имеет место и при попытках рефлексивного описания исторического развития наук. Приведем конкретный пример, показывающий реальность этой проблемы. Допустим, что историк математики пытается описать способы работы Евклида. Он обнаруживает, что в своих доказательствах Евклид интуитивно опирается на некоторые предпосылки, которые им самим явно не сформулированы. Казалось бы, описание того, что делал и как рассуждал Евклид, предполагает точную формулировку указанных предпосылок. Посмотрим, однако, к чему приведет такого рода экспликация. Мы получим, вероятно, нечто похожее на аксиоматику Гильберта, т.е. не только переведем труд, созданный примерно за триста лет до нашей эры, на математический язык конца XIX века, но и сильно двинем геометрию вперед. Парадоксальный результат: историк хочет описать развитие науки, а оказывается ее творцом.
В чем же дело? Очевидно, что Евклид не мыслил в рамках аксиоматики Гильберта. Он просто опирался на современные ему образцы геометрических рассуждений. Утверждая это, мы, однако, фиксируем только некоторый механизм его деятельности, но ничего не говорим о ее содержании. Хотелось бы, разумеется, что-то сказать и о содержании, но это неизбежно приводит к фиксации феноменологии соответствующей деятельности, т.е. к ее характеристике с рефлексивных позиций. Эксплицируя неявные аксиомы Евклида, историк как раз и получает такого рода характеристику. То, что это делает не сам Евклид, не имеет в данном случае никакого значения. Перед нами рефлексия, которую осуществляет историк над деятельностью Евклида.
Как же быть? Исследователь, с нашей точки зрения, должен выбирать не первую и не вторую позицию. Его задача прежде всего - анализ их взаимоотношения. Иными словами, объектом изучения должна стать сама рефлектируюшая система как целое, закономерности ее жизни и функционирования.
Рефлексия и деятельность
Остается еще показать, что проблема рефлексии тесно связана с двумя уже выделенными подходами к описанию науки. Мы можем описывать ее как традицию, или, точнее, как множество традиций, а можем - как деятельность. Но последнее описание есть не что иное, как вербализация образцов, т.е. рефлексия. Действительно, мы можем без особого труда обнаружить, что формы поведения людей постоянно повторяются, напоминая в этом плане распорядок дня на Самоа, о котором шла речь в третьей главе. Это даст нам основания предположить, что существуют какие-то механизмы стандартизации поведения типа социальных эстафет. Мы тут же обнаружим, что участники этих эстафет сами описывают то, что они делают, создавая тем самым еще один механизм социальной памяти. Но они описывают не устройство памяти, а ее содержание, ибо устройство, вообще говоря, их не очень интересует. Описание механизма эстафет и описание деятельности очень отличаются друг от друга. В первом случае, сегодняшние действия участников выводятся и объясняются из прошлого, во втором, - они обосновываются спецификой ситуации и поставленной целью.
Деятельность всегда целенаправлена, но это целеполагание в наши действия как раз и вносит рефлексия. Описывая образцы поведения, она представляет их как деятельность. При этом легко видеть, что одну и ту же наблюдаемую картину можно в рефлексии представить различным образом. Вот что пишут по этому поводу известные социологи науки Гилберт и Малкей: "ѕНаблюдаемые физические действия, производимые при выполнении эксперимента, не дают ответа на вопрос, выполняется ли этот эксперимент с целью опровержения некой гипотезы, или в поисках нового способа измерения известной переменной, или для обычной проверки экспериментального прибора и т.д. Установить, какое из этих или других действий мы наблюдаем, в любом конкретном случае можно, лишь обратившись к письменным или устным свидетельствам участников". Но буквально на следующей странице авторы признают, что "действующие лица постоянно заново интерпретируют одни и те же действия". Иными словами, рефлексия не столько описывает деятельность, сколько ее конструирует.
Мы сталкиваемся здесь с крайне принципиальным положением. Эстафеты, в которых работает ученый, - это некоторая объективная реальность, в определенных пределах не зависящая от его сознания. А вот деятельность - это артефакт, это порождение рефлексии. Именно поэтому посторонний наблюдатель, находясь в лаборатории, не может однозначно установить, что именно вокруг него делается. И вовсе не потому, что он не является специалистом.
Рассмотрим возникающие здесь трудности на более простом примере. Представьте себе этнографа, который, наблюдая за действиями аборигена в каком-нибудь еще не затронутом цивилизацией уголке Земли, пытается понять, что именно тот делает. Непосредственно можно зафиксировать, что абориген бьет камень о камень. Это, однако, ничего не говорит о его целевых установках. Может быть, он хочет получить острый осколок камня; может, - искру для разжигания костра; не исключено, что он подает звуковой сигнал...ѕ Каким должен быть ход мысли этнографа?
Первое, что напрашивается, - проследить дальнейшие действия аборигена. Если, к примеру, он начинает раздувать затлевшийся мох, то есть основания предполагать, что именно этого он и хотел. Другое дело, если он собирает затем разлетевшиеся осколки камня. Не исключено, однако, что в обоих случаях абориген воспользовался побочными результатами своих действий, которые не были им заранее предусмотрены. В нашем распоряжении, однако, есть еще один способ рассуждения. Мы можем опираться в своей интерпретации на характер не последующих, а предшествующих действий, на характер тех образцов, которые наличествуют в культуре аборигена. И если, согласно нашим предыдущим наблюдениям, его соплеменники в аналогичных ситуациях всегда собирают острые осколки, а огонь добывают трением, то это следует приписать и нашему персонажу.
Может показаться, что этнограф решил теперь задачу однозначной интерпретации наблюдаемых действий. Но как быть, если действия полифункциональны и на уровне образцов, т.е. если в практике постоянно бытует и обработка камня и получение искры? Как определить, на какой именно из возможных вариантов ориентируется абориген в этом случае?
Кстати, наличие образцов усложняет картину еще в одном отношении. Не исключено ведь, что абориген вовсе не стремится достигнуть конкретного практического результата, а только показывает, как это можно сделать. Тот факт, что он на наших глазах разжег костер или сделал каменный нож, вовсе не опровергает это предположение. Иначе говоря, мы должны выделять у каждого акта, с одной стороны, его непосредственные практические результаты, а с другой, - его нормативную функцию, функцию образца. Что является главным, а что побочным? Наш этнограф и здесь оказывается на развилке дорог.
Пример показывает, что рефлексия ограничена существующим набором эстафет, ограничена некоторой эстафетной структурой, в рамках которой работает абориген. Но в рамках этой структуры, которая, кстати, до поры, до времени остается инвариантной относительно изменения рефлексивной позиции, рефлексия может перебирать все возможные варианты. И чем сложнее и разнообразнее наше эстафетное окружение, тем богаче возможности рефлексии.
Рефлексивная симметрия и связи научных дисциплин
Эпизод в становлении палеогеографии
Начнем с анализа небольшого эпизода, сыгравшего, однако, основополагающую роль в становлении палеогеографии. Этот эпизод - появление в геологии панятия о фациях. Термин этот в его почти современном понимании был введен швейцарским геологом А. Грессли в конце 30-х годов прошлого века. Занимаясь изучением Юрских гор в Швейцарии, Грессли обнаружил, что в отложениях каждого стратиграфического горизонта, если его прослеживать от места к месту, наблюдается изменение как петрографического состава слагающих этот горизонт пород, так и находящихся в них органических остатков. Это противоречило существовавшим в то время представлениям, согласно которым одновозрастные отложения должны везде иметь одинаковый петрографический состав и органические остатки. Заинтересованный новым для того времени явлением, Грессли уже не мог ограничиться описанием только вертикальных разрезов, но прослеживал каждый стратиграфический горизонт как можно дальше в горизонтальном направлении. Участки, образованные отложениями одного возраста, но отличающиеся друг от друга и петрографическим составом, и палеонтологическими остатками, он назвал фациями.
Пытаясь объяснить обнаруженное им явление, Грессли связывает происхождение фаций с различиями в условиях образования пород. "Модификации, как петрографические, так и палеонтологические, обнаруживаемые стратиграфическим горизонтом на площадь его распространения, - пишет он, - вызваны различиями местных условий и другими причинами, которые в наши дни оказывают такое сильное влияние на распределение живых существ на морском дне".
Но как все это связано с формированием новой научной дисциплины палеогеографии? А. Грессли - геолог, и его интересует стратиграфия, но никак не география. И работает он, разумеется, в традициях, характерных для геологии того времени, отнюдь не помышляя об их видоизменении или о построении новой научной области. Иными словами, было бы крайней ошибкой интерпретировать поведение Грессли как рациональную акцию, направленную на построение палеогеографии. И тем не менее именно представление о фациях, как подчеркивает Ю. Я. Соловьев, "по существу, предопределило развитие палеогеографии в дальнейшем".
Впрочем, мы полагаем, что читателю уже давно ясен ответ на сформулированный нами вопрос, и он даже несколько недоумевает по поводу его постановки. Ну, разумеется, объясняя происхождение тех или иных фаций условиями, в которых происходило образование пород, А. Грессли тем самым реконструирует физико-географические условия далекого прошлого. Опираясь на метод актуализма и на знание современных закономерностей, он полагает, например, что одни фации формировались на мелководных участках юрского моря, а другие - на более глубоководных. В рассуждениях подобного рода нет ничего принципиально нового, ибо попытки реконструкции обстановки прошлых эпох на основе палеонтологических остатков встречались задолго до Грессли. Иными словами, он и здесь достаточно традиционен.
Нас, однако, интересует одна деталь, которая может представляться совершенно тривиальной и несущественной, но, как мы постараемся показать, таит в себе возможности широких обобщений, являясь проявлением достаточно принципиальных закономерностей. Итак, объясняя существование фаций различиями в условиях образования пород, А. Грессли, как мы уже сказали, реконструирует тем самым и физико-географическую картину прошлого. А что в данном случае означает выражение "тем самым"? Грессли ведь интересуется не географией, а стратиграфией, и строит он знание о фациях, а не о границах юрского моря. А это значит, что совокупность утверждений типа: "Петрографические и палеонтологическиео собенности данных отложений объясняются тем, что они формировались в условиях прибрежного мелководья" надо еще преобразовать в утверждения: "Зона прибрежного мелководья охватывала район таких-то отложений, о чем свидетельствует их петрографические и палеонтологические особенности". Если в первом случае объектом исследования или референтом приведенных утверждений являются фации, а описание физико-географических условий - это средство объяснения, то во втором - исследуются именно физико-географические условия, а фации выступают в функции исторического источника. Именно преобразования такого типа и позволяют в рамках геологических традиций зародиться новому научному направлению. Необходимо поэтому изучить особенности такого рода преобразований.
Могут возразить, что все это достаточно тривиально и что преобразования такого типа мы постоянно осуществляем, даже этого не замечая. Это, конечно, так, но это не аргумент, ибо с таким же успехом можно отрицать и логику, ссылаясь на то, что мы постоянно осуществляем рассуждения, не замечая этого и не отдавая себе в этом никакого отчета. Итак, что же представляют собой преобразования указанного типа?
Рефлексивная симметрия
Мы сталкиваемся здесь с очень общей закономерностью, которую можно назвать явлением рефлексивной симметрии. Рефлексивно симметричными мы будем называть такие два акта деятельности, которые отличаются друг от друга только осознанием результата и взаимно друг в друга преобразуются путем изменения нашей рефлексивной позиции. Допустим, осуществляя некоторые действия, мы рассматриваем результат "А" как основной, а результат "Б" как побочный. Смена рефлексивной позиции будет заключаться в том, что "А" и "Б" меняются местами, т.е. "Б" становится основным продуктом, ради которого осуществляются действия, а "А" переходит в разряд побочных результатов. Очевидно, что физическая природа наших действий при этом не претерпевает никаких изменений, т.е. остается инвариантной.
Очевидная сфера проявления рефлексивной симметрии в процессе познания - это основные и побочные результаты эксперимента. Вот как описывает ситуацию рефлексивного переключения Вильсон в своей нобелевской речи: "Чудесные оптические явления, возникающие, когда Солнце освещает облакаѕ возбудили во мне большой интерес и навели меня на мысль воссоздать их искусственно в лаборатории. В начале 1895 года я проделал для этой цели несколько экспериментов, получая облака путем расширения влажного воздухаѕ Почти сейчас же я встретился с некоторыми явлениями, которые обещали быть более интересными, чем те оптические явления, которые я намеревался исследовать". Речь идет, разумеется о треках, к изучению которых Вильсон и переходит. Таким образом, исходная цель сменяется новой целью, и мы получаем два рефлексивно симметричных эксперимента. Конечно, в ходе дальнейшего исследования такая симметрия нарушается.
Но сам эксперимент сплошь и рядом можно рассматривать как нечто рефлексивно-симметричное практической деятельности. Химик в лаборатории, с одной стороны, получает нужное ему вещество, с другой, - описывает процесс получения. Все зависит от того, что мы при этом считаем его основным продуктом, полученное им вещество или знание. Можно продолжить обобщение и сказать, что любая практическая деятельность рефлексивно симметрична соответствующей познавательной, ибо любая практическая деятельность одновременно является и накоплением опыта, который закрепляется и фиксируется в той или иной форме.
В целях дальнейшего изложения рационально выделить несколько видов рефлексивной симметрии. Обратим внимание на тот факт, что любой акт деятельности, помимо прочих своих результатов, может выступать и выступает в качестве образца для воспроизведения. Что бы мы ни делали, мы с необходимостью опираемся на имеющиеся у нас социальные образцы, а также заново их воспроизводим и демонстрируем для окружающих. Быть образцом для воспроизведения - это тоже один из результатов акта деятельности. Каждый акт в этом смысле, с одной стороны, обеспечивает производство чего-то, а с другой, воспроизводство самого себя. Симметрию, связанную с производством, мы будем называть предметной. Симметрию актов производства и воспроизводства - программно-предметной. Рассматривая, например, в качестве основного продукта работы химика либо полученное вещество, либо описание деятельности его получения, мы осуществляем программно-предметное рефлексивное переключение.
И, наконец, предметная рефлексивная симметрия представлена двумя различными вариантами. Любой акт деятельности предполагает, как правило, наряду с продуктом наличие и таких элементов, как объект и средства. Иными словами, то, с чем мы оперируем с целью получения определенного результата, как бы поляризуется на объект (на него направлены действия) и на средства, необходимые для изменения объекта или получения знаний о нем. Изменение рефлексивной установки может оставлять эту поляризацию инвариантной, а может менять ее на противоположную. Так, например, действуя напильником, мы получаем, с одной стороны, обработанную поверхность, а с другой, - металлические стружки. Но в обоих случаях напильник выступает как средство, а обрабатываемый кусок металла - как объект. Однако в ходе работы стачивается и сам напильник. Рассматривая именно это в качестве основного результата, мы тем самым меняем местами средство и объект, ибо в качестве последнего начинает выступать напильник. Первый тип предметной симметрии мы будем называть предметно-предметной, а второй - объектно-инструментальной.
В качестве примера объектно-инструментальной симметрии продолжим приведенную выше историю камеры Вильсона. Обнаружив треки или нечто им подобное, Вильсон должен был прежде всего их объяснить. Объектом изучения при этом являются треки, а в качестве средств привлекаются представления о конденсации пара на ионах газа и, в конечном итоге, об ионизирующем излучении. Для того, чтобы получить камеру Вильсона в ее современной функции, мы должны осуществить смену рефлексивной установки: то, что было объектом, т.е. треки, должно стать средством и наоборот. С рефлексивной симметрией такого рода мы сталкиваемся в процессе формирования многих приборов с древнейших времен до наших дней. Так, к примеру, колебания ртути в трубке Торричелли раньше получили свое объяснение в виде указания на атмосферное давление, а затем стали средством измерения этого давления.
Рефлексивная симметрия и симметрия знания
А теперь рассмотрим следующую ситуацию. Представьте себе, что перед вами несколько занумерованных ящиков с шарами разного веса. Вы должны взвесить шары и записать полученый результат. Разумеется, у вас есть весы и вы умеете ими пользоваться, но какой должна быть форма записи? Если вас интересуют ящики и их содержимое, то запись должна быть такой: "В ящике за номером К лежат шары такого-то веса." Если же в первую очередь вас интересуют шары, а не ящики, то и форма записи должна измениться: "Шары такого-то веса лежат в ящике за номером К." В одном случае, расположив записи в определенном порядке, вы легко узнаете, какие шары находятся в интересующем вас ящике. В другом - вы легко найдете шар нужного вам веса.
Суть, однако, в том, что каждый акт взвешивания одновременно дает вам информацию и о содержимом ящика, и о местонахождении шаров. Но записать это вы можете либо одним, либо другим способом, получая два разных результата и два рефлексивно симметричных познавательных акта. Важно, что рефлексивная симметрия связана здесь и с соответствующей симметрией знания. Не трудно заметить, что одна запись легко преобразуется в другую за счет операции смены референции без какого-либо изменения содержания. В одном случае, референтом является ящик, в другом - шар. Симметрию знания такого типа мы будем называть предметно-предметной.
Возможна и программно-предметная симметрия знания, связанная с программно-предметной рефлексивной симметрией. Вернемся к нашему примеру взвешивания шаров. Строго говоря, любое научное знание предполагает определенное обоснование, которое может, в частности, состоять в указании способа, каким оно было получено. Нам поэтому мало указать вес того или иного шара, ноебходимо описать и способ взвешивания. Это существенно определяет и отношение к результату: одно дело, если мы взвешивали на аналитических весах, другое - на обыкновенном безмене. Но если так, то мы опять попадаем в ситуацию выбора. Что нас в первую очередь интересует - метод получения данного результата или сам результат? В первом случае мы можем записать результат примерно так: "То, что вес данного шара равен Q, было получено таким-то образом." Вторая запись будет иной:"Вес данного шара, определенный таким-то образом, равен Q". Мы не будем здесь останавливаться на характере преобразования одного знания в другое, но такое преобразование существует.
Рассмотрим в заключение еще один случай, предполагающий объектно-инструментальное рефлексивное переключение. Представьте себе, что любитель детективного жанра возвращается с работы и не находит на диване детектив, чтение которого он прервал на самом интересном месте. Обыскав всю квартиру, он приходит к выводу, что жена, которая с ним постоянно конкурирует, вернулась раньше и захватила детектив. Все теперь опять-таки зависит от его рефлексивной ценностной установки: интересует его в первую очередь жена или детектив? В первом случае запись будет иметь, вероятно, такой вид: "Жена вернулась с работы раньше меня и куда-то ушла, что доказывает исчезновение детектива." Знание того факта, что детектив исчез с дивана, выступает здесь только как средство, как инструмент, позволяющий что-то узнать о жене. Вторая запись поставит на первое место не жену, а детектив: "Детектив исчез, но это можно объяснить тем, что жена пришла раньше и куда-то ушла." Здесь уже знание о жене выступает как средство или инструмент, как средство объяснения факта пропажи детектива. Иными словами, и здесь рефлексивной симметрии соответствует определенная симметрия знания.
От простых примеров можно перейти к более сложным. Не трудно видеть, например, что рассмотренный выше эпизод в становлении палеогеографии очень напоминает ситуацию с детективом. А. Грессли - геолог по своим целевым установкам, и построенные им знания носят геологический характер. Поэтому главное для него - это отложения и их свойства, а соображения палеогеографического характера - это только средство, или инструмент объяснения. Но, используя этот инструмент, Грессли, сам того не желая, и, может быть, не подозревая, начинает закладывать фундамент новой дисциплины. Для перехода к палеогеографии нам надо теперь изменить свою рефлексивную позицию, т. е. переформулировать задачи и соответствующим образом перестроить знания. Все очень напоминает историю камеры Вильсона. Не нужно при этом думать, что такой переход к новым целевым установкам - это кратковременная акция. В развитии науки она может растянуться на десятки лет. Но на этом мы остановимся несколько позже.
А сейчас поставим такой вопрос: не означает ли сказанное, что геология и палеогеография формируются как рефлексивно симметричные дисциплины, что в основе их взаимоотношений лежит рефлексивная симметрия? До сих пор мы говорили о рефлексивно симметричных актах деятельности, но нельзя ли перенести эти понятия и на научные дисциплины? Постараемся показать, что можно.
Предмет-предметные и программно-предметные дисциплинарные комплексы
Как соотносятся друг с другом биология и биогеография? Вот как рассматривает этот вопрос видный специалист по географии растительности И.Шмитхюзен: "Несмотря на то, что обе науки как биология, так и география, занимаются вопросами распространения жизни на Земле и проблемами, связанными с распространением жизни (биохорологией), исходные позиции и конечные цели у этих наук различны. Биология исследует жизнь, формы ее проявления, процессы и законы ее развития, помимо прочего, также и с точки зрения их распределения в пространстве. Предметом географии является геосфера и ее деление на страны и ландшафты, для характеристики которых наряду с другими явлениями немаловажное значение имеет и их растительный и животный мир".
Разве не напоминает сказанное предметно-предметную симметрию и наш пример с ящиками и шарами? Одна "наука", описывая ящики, указывает в том числе и их содержимое. Другая, описывая содержимое, характеризует и его местонахождение, т.е. ящик. "Геоботаника, - пишет И.Шмитхюзен, - изучает систематические единицы растительного мираѕ и растительные сообществаѕ с точки зрения их распространения и зависимости от условий существования." "Предметом географии растительности являются не отдельные растения и даже не их сообщества, а страны и ландшафты и их заполнение растительностью".
Но по аналогии с биологией и биогеографией можно рассмотреть и такие научные дисциплины, как почвоведение и география почв, климатология и география климатов, демография и география населения, вулканология и география вулканов, экономика и экономическая география, культурология и география культурыѕ Список можно продолжить, ибо любая область знания, изучающая какие-либо явления, распределенные по поверхности Земли, может породить и порождает соответствующий рефлексивно симметричный раздел географии. Все эти дисциплины, т.е. география, взятая в единстве всех ее разделов, и совокупность ее предметно-предметных отображений, образуют предметно-предметный комплекс научных дисциплин.
Ученые, работающие в рамках такого предметно-предметного комплекса, могут ставить перед собой очень разные задачи, реализовывать разные программы, быть представителями разных парадигм, но результаты в одной области будут рано или поздно трансформироваться и попадать в другую рефлексивно симметричную область. Так, например, революция, осуществленная В. В. Докучаевым в почвоведении, революционизировала и географию почв. Вообще любые принципиальные изменения в классификации климатов или вулканов, почв или типов культуры, человеческих рас или форм хозяйственной деятельностиѕ рано или поздно перестраивают и соответствующие географические разделы, меняя схемы районирования, легенды карт и т.п.
Перейдем к программно-предметной симметрии. Академик Л. И. Мандельштам, обсуждая вопрос о предмете теории колебаний, пишет: "Каковы же те признаки, по которым выделяется учение о колебаниях? Присмотревшись, мы видим, что они принципиально отличны от тех, по которым делят физику на оптику, акустику и т.д. Это последнее деление производится, очевидно, по признаку физических явлений, которые мы одинаково воспринимаем. С электричеством и магнетизмом дело обстоит несколько сложнее (у нас нет непосредственного восприятия этих явлений), но я не буду на этом задерживаться. С колебаниями дело обстоит принципиально иначе: мы выделяем их не по физическому содержанию нашего восприятия, а по общности метода или подхода к изучениюѕ...".
Мандельштам четко выявляет два способа обособления научных дисциплин. Одни из них - такие, как оптика или акустика, мы будем называть дисциплинами конкретно-предметной ориентации, другие, как теория колебаний, - дисциплинами программно-методической ориентации. Первые строят знания о тех или иных явлениях природы, вторые - разрабатывают методы или подходы, необходимые для получения этих знаний. Вот еще один аналогичный пример: "ѕИ термодинамика и статистическая физика не имеют четко ограниченной области изучаемых физических явлений в противоположность оптике, механике, электродинамике и другим разделам физики, а представляют собой скорее методы изучения любых макроскопических систем".
Очевидно, однако, что дисциплины выделенных видов не существуют и не могут существовать друг без друга. Трудно представить себе теорию колебаний без механики, акустики, оптики и т.д. Они неразрывно связаны в своем историческом развитии, более того, они представляют собой очевидный пример программно-предметной симметрии. Эта симметрия, конечно, нарушается в ходе обособления названных дисциплин, но ее следы всегда присутствуют в соответствующих системах знания. Акустика или оптика не обходятся без методов теории колебаний, а последняя - без примеров из оптики или акустики.
Дисциплины конкретно-предметной и программно-методической ориентации образуют сложные объединения, которые мы будем называть программно-предметными комплексами. При этом надо иметь в виду, что свою четкую ориентацию они как раз и получают только в составе таких комплексов, и одна и та же дисциплина в составе разных комплексов может иметь разную ориентацию. Например, география, используя методы физики, химии, биологии выступает как предметно ориентированная. Но та же география нередко функционирует как носитель метода или подхода и входит в программно-предметный комплекс уже совсем в другой роли.
Выше, рассматривая соотношение географии и биологии, мы опирались на точку зрения И. Шмитхюзена. Но возможна и совсем другая позиция. Например, по мнению Э. Мартонна, география прежде всего является носителем определенного метода, существенный компонент которого - принцип пространственности. Мартонн пишет: "ѕБотаника изучает органы какого-либо растения, его условия жизни, его положение в систематике; если же он пытается определить его область распространения, он говорит, что дело идет о "ботанической географии". Геолог анализирует механику вулканического явления самого по себе; когда же он пытается установить распределение вулканов по земной поверхности, то он приходит к заключению, что это - область физической географии". Кто же прав - Мартонн или Шмитхюзен? Скорей всего, правы оба. Речь идет просто о разных симметричных преобразованиях, которые в одном случае делают географию элементом предметно-предметного комплекса, а в другом - программно-предметного. В рамках последнего география выступает, вероятно, прежде всего как картография. Не случайно Э. Мартонн пишет: "Не утверждая, что география и картография являются синонимами, все же следует отметить, что всякое исследование приобретает географический отпечаток, когда пытаются выразить результаты его картографически".
Подавляющее большинство бросающихся в глаза связей между науками обусловлено нарушением программно-предметной симметрии. И если открытия в области физики означают нередко переворот и в химии, и в геологии, и даже в археологии, если химия воздействует на биологию, то все это представляет собой взаимодействие традиций в рамках программно-предметного комплекса, но не идеализированного, реального, т.е. с нарушенной симметрией. И не только науки программно-методической ориентации влияют на предметно ориентированные дисциплины, но и наоборот. Нельзя представить себе развитие физики без геологии и минералогии, т.е. без янтаря и турмалина, без кристаллов, без естественного магнетизма, без астрономии с ее теорией Солнечной системы, без сверхпроводящей керамики и многого другого.
Объектно-инструментальные дисциплинарные комплексы
Известному британскому географу Маккиндеру принадлежат слова: "География представляет науку о настоящем, объясняемым прошлым, геология - науку о прошлом, объясняемом при помощи современного". Эту мысль повторяет известный революционер в области геоморфологии В.М.Дэвис: "Геология изучает изменения, имевшие место в прошлом, ради них самих, поскольку эта наука исследует историю Земли. География изучает прошлое лишь постольку, поскольку она освещает настоящее, ибо география в основном изучает Землю такой, какой она представляется в настоящем". Аналогичные утверждения можно встретить и у современных исследователей: "ѕБиогеографию можно рассматривать либо как объяснение распространения организмов путем применения биологических и геологических теорий, либо как исследование истории Земли. Последнее преследовалось гипотезой сухопутных мостов, позднее - вегенеровской гипотезой дрейфа континентов".
Итак, география, изучая настоящее, использует геологические концепции в качестве средства, инструмента объяснения этого настоящего. В свою очередь геология, изучая прошлое, может реконструировать его только на основе настоящего и использует географию в качестве средства для таких реконструкций. Перед нами объектно-инструментальная симметрия, но не актов деятельности, а научных дисциплин. Изучение прошлого для геологии - это основная задача, а для географии - средство. Напротив, изучение настоящего - это средство для геологии, но основная задача для географа. Будем называть такого рода образования объектно-инструментальными дисциплинарными комплексами. Не трудно видеть, что в идеальном случае речь идет об одних и тех же исследовательских процедурах, но в рамках разных коллекторских программ.
Рассмотрим на конкретном примере, как осуществляется взаимодействие различных традиций работы в рамках объектно-инструментального комплекса. Вот небольшой отрывок из "Основ тектоники" Ж. Гогеля: "Ничто не отделяет современную эпоху от прошедшего геологического времени, и тектонические движения могут, следовательно, развиваться и в настоящее время, по крайней мере в некоторых районах. Если эти движения протекают слишком медленно, чтобы быть ощутимыми, можно все же попытаться их установить, сравнивая рельеф местности с тем, который должен был бы возникнуть под воздействием только эрозионных процессов, определяющихся хорошо известными в настоящее время закономерностями". Отрывок содержит краткую формулировку геоморфологического метода обнаружения тектонических движений. Но как это произошло, что геоморфология вмешалась в дела геологов?
Все начинается в конце ХIХ века, когда американский географ В.М. Дэвис разработал теорию географических циклов, т.е. циклов эрозии, объясняющую формирование и развитие форм рельефа. Модель, предложенная Дэвисом, предполагает исходное тектоническое поднятие и дальнейшее действие эрозии и денудации в условиях отсутствия тектонических движений. Дэвис четко осознавал, что речь идет о некотором идеальном цикле, который сравнительно редко фактически реализуется. Отклонения эмпирической картины от идеальной модели Дэвис объяснил рядом факторов, в том числе тем, что тектонические движения продолжаются и в ходе цикла эрозии.
Таким образом, Дэвис строит теорию развития рельефа, а ссылка на тектонические движения, которые сильно усложняют эмпирическую картину и вызывают отклонения от предсказаний теории в рамках его коллекторской программы - это своего рода защитный пояс, т.е. средство, позволяющее теории выстоять. Геолог, однако, интересуется именно тектоникой, и факты отклонения геоморфологической теории от эмпирии становятся в рамках его программы средством обнаружения тектонических движений. Иными словами, геоморфолог и специалист в области тектоники работают в разных традициях и преследуют разные цели, но результаты, полученные в одной области, получают свое симметричное отображение в другой.
Приведем еще несколько примеров объектно-инструментальных комплексов. Выше мы противопоставляли геологию географии, но строго говоря, речь должна идти об исторической геологии, а не о геологии в целом. Геология фактически сама представляет собой объектно-инструментальный комплекс, ибо изучая, к примеру, современные обнажения, геолог постоянно делает выводы о далеком прошлом и наоборот. Другой пример - история и источниковедение, которое рассматривают обычно как вспомогательную историческую дисциплину. Исторический источник - это нечто существующее в настоящем и доступное непосредственному исследованию. Историк изучает прошлое, опираясь на источники. Источниковед - настоящее, опираясь на прошлое.
История науки и кумулятивизм
Очень часто, читая труды по истории науки, можно представить дело так, точно огромное количество ученых дружно идет к одной и той же заранее намеченной цели, спотыкаясь и падая, делая ошибки, но в конечном итоге достигая истины, т.е. того уровня знаний, на котором находится сам историк. Это и понятно, ибо автор как раз и хотел показать, как все участники процесса, начиная с древних времен, дружно несли крупицы знания в его сегодняшнюю "копилку", выделив с благодарностью тех, чьи результаты были весомей и неожиданней, и вспомнив тех, кто незаслуженно забыт. А то, что все пришли к тому, к чему пришли, определяется самим объектом, самой природой, т.е. опять-таки тем уровнем знаний, на котором находится сам историк.
Изложенные представления - это так называемая кумулятивистская модель развития науки, в рамках которой до сих пор, несомненно, мыслят многие ученые и историки. Первый удар по этой модели нанес Т. Кун своей теорией научных революций. В чем конкретно его концепция противоречит кумулятивистской модели? Да в том, что кумулятивизм, строго говоря, предполагает одну парадигму, одну программу, в которой работают все, начиная с первых шагов познания. Он предполагает, явно или неявно, что все мыслят и познают одинаково, что существует единая общечеловеческая рациональность, единый суд разума. А в рамках концепции Куна, в истории происходит революционная смена фундаментальных программ познания, и на место единого для всех эпох разума приходят разные исторические типы рациональности.
Сокрушив кумулятивизм, Кун, однако, породил новую и достаточно фундаментальную проблему, проблему новаций. Действительно, если ученый жестко запрограммирован в своей работе, то как происходит смена самих этих программ? Можем ли мы, работая в некоторой парадигме, изменить эту парадигму? Не напоминает ли это барона Мюнхаузена, который вытащил сам себя за волосы из болота? Но, породив проблему, Кун одновременно и заложил основу для ее преодоления. Парадигма не одна, их много, они исторически сменяют друг друга, они разные в разных областях знания. Множественность парадигм подает надежду, ибо у нас появляется возможность их взаимодействия. Именно на взаимодействии разных парадигм, разных программ и построена предложенная выше модель науки. При этом механизм взаимодействия связан с рефлексивной симметрией научных дисциплин.
Эта модель коренным образом противоречит идее кумулятивистского развития науки. Кумулятивизм предполагает некоторую единую нормативную программу, а в рамках нашей модели мы имеем много замкнутых с точки зрения рациональности программ. Замкнутых в том смысле слова, что ни одна из них не задает рационального акта выхода в другую программу. Это не исключает взаимодействия и даже очень тесного, но оно лежит за пределами рациональности, хотя и обусловлено, как мы старались показать, фундаментальной структурой науки. У Грессли в ходе его занятий стратиграфией не было никаких оснований ставить задачу реконструкции географических условий далекого прошлого. В рамках стратиграфической коллекторской программы просто не было и не могло появиться таких задач. Полученный Грессли "палеогеографический результат" мог быть подхвачен только совсем другой программой. Можно сказать, что и для географии и для геологии это был непреднамеренный результат. Аналогичным образом Дэвис, строя свою теорию рельефа, не собирался развивать тектонику, да и не мог, не имел оснований ставить перед собой такую цель.
Итак, кумулятивизм не выдерживает критики. И тем не менее, будучи разбит, он вновь и вновь возрождается в работах по истории науки. Он исключительно живуч. Мы полагаем, что это можно рассматривать как одно из проявлений действия коллекторских программ. Очевидно, что любая коллекторская программа осуществляет работу аккумуляции знаний, собирая их везде, где только можно, и преобразуя их в соответствии со своими требованиями. В этом и состоит ее предназначение. Иногда, как мы уже отмечали, развитие науки начинается не с исследования, а именно с работы коллектора, который отбирает и систематизирует практический опыт, рефлексивно преобразуя тем самым задним числом практическую деятельность в познавательную.
Носитель коллекторской программы не может не быть кумулятивистом. И это не является его недостатком, это его роль, или амплуа. Другое дело, если речь идет об историке науки. У него совсем другая роль. Его задача не в том, чтобы систематизировать знания прошлого, а в том, чтобы проследить их развитие. И вот тут вдруг обнаруживается, что поставив перед собой задачу написать историю какой-либо области знания, например, палеогеографии, историк почти неминуемо попадает в плен соответствующей коллекторской программы. А как иначе, ведь именно она оказывается для него путеводной нитью на необозримых просторах прошлого. Что и как искать на этих "просторах"? Ведь границы и признаки "палеогеографичности" задает именно коллекторская программа. Иными словами, в подавляющем количестве случаев историк начинает работать следующим образом: стоя на позициях соответствующей и, разумеется, современной коллекторской программы, он начинает искать в прошлом те тексты и тех авторов, которых он мог бы ассимилировать.
Практически сказанное означает, что читая труды прошлых эпох, историк, не замечая этого, сам постоянно осуществляет симметричные преобразования, усматривая в этих трудах отдельные сведения, относящиеся к палеогеографии. В этом плане не только А. Грессли может оказаться палеогеографом, но и многие, многие авторы, жившие задолго до него. Ведь это так очевидно, что, объяснив находки ископаемых раковин перемещанием моря, мы тем самым сказали что-то и о море. Это так очевидно, что, казалось бы, и не требует особого анализа. Не ясно только, почему палеогеография появилась все же как особая дисциплина только в XIX в., а экология - только после Э. Геккеля, сформулировавшего новую коллекторскую программу. Следствия у такой очевидности по крайней мере два. Первое - это полная неспособность видеть в развитии науки такой феномен, как формирование и развитие коллекторских программ. Они скрыты от историка, ибо заслонены его собственной личностью. Он сам и есть эта коллекторская программа. Второе неизбежное следствие - это "линеаризация" исторического процесса в духе кумулятивизма.
Представление о рефлексивной симметрии, помимо всего прочего, важно для историка науки как предостережение: не осуществляйте сами рефлексивно симметричных преобразований, предоставьте это делать самим участникам исторического процесса. Нам представляется, что реализация этого предостережения может неожиданно очень сильно обогатить и усложнить картину развития знания.
|
|
Раздел III
СТРУКТУРА И ДИНАМИКА НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
Глава 8
ЭМПИРИЧЕСКИЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ УРОВНИ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Научные знания представляют собой сложную развивающуюся систему, в которой по мере эволюции возникают все новые уровни организации. Они оказывают обратное воздействие на ранее сложившиеся уровни знания и трансформируют их. В этом процессе постоянно возникают новые приемы и способы теоретического исследования, меняется стратегия научного поиска.
Чтобы выявить закономерности этого процесса, необходимо предварительно раскрыть структуру научных знаний.
В своих развитых формах наука предстает как дисциплинарно организованное знание, в котором отдельные отрасли - научные дисциплины (математика; естественно-научные дисциплины - физика, химия, биология и др.; технические и социальные науки) выступают в качестве относительно автономных подсистем, взаимодействующих между собой.
Научные дисциплины возникают и развиваются неравномерно. В них формируются различные типы знаний, причем некоторые из наук уже прошли достаточно длительный путь теоретизации и сформировали образцы развитых и математизированных теорий, а другие только вступают на этот путь.
Специфика предмета каждой науки может привести и к тому, что определенные типы знаний, доминирующие в одной науке, могут играть подчиненную роль в другой. Они могут также представать в ней в трансформированном виде. Наконец, следует учитывать, что при возникновении развитых форм теоретического знания более ранние формы не исчезают, хотя и могут резко сузить сферу своего применения.
Система научного знания каждой дисциплины гетерогенна. В ней можно обнаружить различные формы знания: эмпирические факты, законы, принципы, гипотезы, теории различного типа и степени общности и т.д.
Все эти формы могут быть отнесены к двум основным уровням организации знания: эмпирическому и теоретическому. Соответственно можно выделить два типа познавательных процедур, порождающих эти знания.
Разумеется, для того чтобы проанализировать особенности и внутреннюю структуру каждого из этих уровней научного исследования, необходим предварительный выбор исходного материала для анализа. В качестве такого материала выступают реальные тексты науки, взятой в ее историческом развитии.
Обращаясь в качестве эмпирического материала к текстам развитых в теоретическом отношении наук, методология сталкивается с проблемой реконструкции текста, выделения тех или иных единиц знания, связи которых позволяют выявить структуру научной деятельности.
В методологических исследованиях до середины нашего столетия преобладал так называемый "стандартный подход", согласно которому в качестве исходной единицы методологического анализа выбиралась теория и ее взаимоотношение с опытом. Но затем выяснилось, что процессы функционирования, развития и трансформации теорий не могут быть адекватно описаны, если отвлечься от их взаимодействия. Выяснилось также, что эмпирическое исследование сложным образом переплетено с развитием теорий и нельзя представить проверку теории фактами, не учитывая предшествующего влияния теоретических знаний на формирование опытных фактов науки. Но тогда проблема взаимодействия теории с опытом предстает как проблема взаимоотношения с эмпирией системы теорий, образующих научную дисциплину. В этой связи в качестве единицы методологического анализа уже не может быть взята отдельная теория и ее эмпирический базис. Такой единицей выступает научная дисциплина как сложное взаимодействие знаний эмпирического и теоретического уровня, связанная в своем развитии с интердисциплинарным окружением (другими научными дисциплинами).
Но тогда анализ структуры научного исследования целесообразно начать с такого выяснения особенностей теоретического и эмпирического уровней научной дисциплины, при котором каждый из этих уровней рассматривается в качестве сложной системы, включающей разнообразие типов знания и порождающих их познавательных процедур.
Понятия эмпирического и теоретического
(основные признаки)
По проблеме теоретического и эмпирического имеется обширная методологическая литература.
Достаточно четкая фиксация этих уровней была осуществлена уже в позитивизме 30-х годов, когда анализ языка науки выявил различие в смыслах эмпирических и теоретических терминов. Такое различие касается средств исследования. Но кроме этого можно провести различение двух уровней научного познания, принимая во внимание специфику методов и характер предмета исследования.
Рассмотрим более детально эти различия. Начнем с особенностей средств теоретического и эмпирического исследования. Эмпирическое исследование базируется на непосредственном практическом взаимодействии исследователя с изучаемым объектом. Оно предполагает осуществление наблюдений и экспериментальную деятельность. Поэтому средства эмпирического исследования необходимо включают в себя приборы, приборные установки и другие средства реального наблюдения и эксперимента.
В теоретическом же исследовании отсутствует непосредственное практическое взаимодействие с объектами. На этом уровне объект может изучаться только опосредованно, в мысленном эксперименте, но не в реальном.
Кроме средств, которые связаны с организацией экспериментов и наблюдений, в эмпирическом исследовании применяются и понятийные средства. Они функционируют как особый язык, который часто называют эмпирическим языком науки. Он имеет сложную организацию, в которой взаимодействуют собственно эмпирические термины и термины теоретического языка.
Смыслом эмпирических терминов являются особые абстракции, которые можно было бы назвать эмпирическими объектами. Их следует отличать от объектов реальности. Эмпирические объекты - это абстракции, выделяющие в действительности некоторый набор свойств и отношений вещей. Реальные объекты представлены в эмпирическом познании в образе идеальных объектов, обладающих жестко фиксированным и ограниченным набором признаков. Реальному же объекту присуще бесконечное число признаков. Любой такой объект неисчерпаем в своих свойствах, связях и отношениях.
Возьмем, например, описание опытов Био и Савара, в которых было обнаружено магнитное действие электрического тока. Это действие фиксировалось по поведению магнитной стрелки, находящейся вблизи прямолинейного провода с током. И провод с током, и магнитная стрелка обладали бесконечным числом признаков. Они имели определенную длину, толщину, вес, конфигурацию, окраску, находились на некотором расстоянии друг от друга, от стен помещения, в котором проводился опыт, от Солнца, от центра Галактики и т.д.
Из этого бесконечного набора свойств и отношений в эмпирическом термине "провод с током", как он используется при описании данного опыта, были выделены только такие признаки: 1) быть на определенном расстоянии от магнитной стрелки; 2) быть прямолинейным; 3) проводить электрический ток определенной силы. Все остальные свойства здесь не имеют значения, и от них мы абстрагируемся в эмпирическом описании. Точно так же по ограниченному набору признаков конструируется тот идеальный эмпирический объект, который образует смысл термина "магнитная стрелка". Каждый признак эмпирического объекта можно обнаружить в реальном объекте, но не наоборот.
Что же касается теоретического познания, то в нем применяются иные исследовательские средства. Здесь отсутствуют средства материального, практического взаимодействия с изучаемым объектом. Но и язык теоретического исследования отличается от языка эмпирических описаний. В качестве его основы выступают теоретические термины, смыслом которых являются теоретические идеальные объекты. Их также называют идеализированными объектами, абстрактными объектами или теоретическими конструктами. Это особые абстракции, которые являются логическими реконструкциями действительности. Ни одна теория не строится без применения таких объектов.
Их примерами могут служить материальная точка, абсолютно черное тело, идеальный товар, который обменивается на другой товар строго в соответствии с законом стоимости (здесь происходит абстрагирование от колебаний рыночных цен), идеализированная популяция в биологии, по отношению к которой формулируется закон Харди - Вайнберга (бесконечная популяция, где все особи скрещиваются равновероятно).
Идеализированные теоретические объекты, в отличие от эмпирических объектов, наделены не только теми признаками, которые мы можем обнаружить в реальном взаимодействии объектов опыта, но и признаками, которых нет ни у одного реального объекта. Например, материальную точку определяют как тело, лишенное размеров, но сосредоточивающее в себе всю массу тела. Таких тел в природе нет. Они выступают как результат мысленного конструирования, когда мы абстрагируемся от несущественных (в том или ином отношении) связей и признаков предмета и строим идеальный объект, который выступает носителем только сущностных связей. В реальности сущность нельзя отделить от явления, одно проявляется через другое. Задачей же теоретического исследования является познание сущности в чистом виде. Введение в теорию абстрактных, идеализированных объектов как раз и позволяет решать эту задачу.
Эмпирический и теоретический типы познания различаются не только по средствам, но и по методам исследовательской деятельности. На эмпирическом уровне в качестве основных методов применяются реальный эксперимент и реальное наблюдение. Важную роль также играют методы эмпирического описания, ориентированные на максимально очищенную от субъективных наслоений объективную характеристику изучаемых явлений.
Что же касается теоретического исследования, то здесь применяются особые методы: идеализация (метод построения идеализированного объекта); мысленный эксперимент с идеализированными объектами, который как бы замещает реальный эксперимент с реальными объектами; особые методы построения теории (восхождение от абстрактного к конкретному, аксиоматический и гипотетико-дедуктивный методы); методы логического и исторического исследования и др.
Все эти особенности средств и методов связаны со спецификой предмета эмпирического и теоретического исследования. На каждом из этих уровней исследователь может иметь дело с одной и той же объективной реальностью, но он изучает ее в разных предметных срезах, в разных аспектах, а поэтому ее видение, ее представление в знаниях будут даваться по-разному. Эмпирическое исследование в основе своей ориентировано на изучение явлений и зависимостей между ними. На этом уровне познания сущностные связи не выделяются еще в чистом виде, но они как бы высвечиваются в явлениях, проступают через их конкретную оболочку.
На уровне же теоретического познания происходит выделение сущностных связей в чистом виде.
Сущность объекта представляет собой взаимодействие ряда законов, которым подчиняется данный объект. Задача теории как раз и заключается в том, чтобы, расчленив эту сложную сеть законов на компоненты, затем воссоздать шаг за шагом их взаимодействие и таким образом раскрыть сущность объекта.
Изучая явления и связи между ними, эмпирическое познание способно обнаружить действие объективного закона. Но оно фиксирует это действие, как правило, в форме эмпирических зависимостей, которые следует отличать от теоретического закона как особого знания, получаемого в результате теоретического исследования объектов.
Эмпирическая зависимость является результатом индуктивного обобщения опыта и представляет собой вероятностно-истинное знание. Теоретический же закон - это всегда знание достоверное. Получение такого знания требует особых исследовательских процедур.
Известен, например, закон Бойля - Мариотта, описывающий корреляцию между давлением и объемом газа: PV = const, где P - давление газа, V - его объем.
Вначале он был открыт Р. Бойлем как индуктивное обобщение опытных данных, когда в эксперименте была обнаружена зависимость между объемом сжимаемого под давлением газа и величиной этого давления.
Сама история открытия этого закона весьма интересна и поучительна. Как эмпирическая зависимость он был получен во многом случайно, как побочный результат спора между двумя известными физиками XVIII столетия Р. Бойлем и Ф. Линнусом. Спор шел по поводу интерпретации опытов Бойля, обнаруживших явление барометрического давления. Бойль проделал следующий опыт: трубку, запаянную сверху и наполненную ртутью, он погружал в чашку с ртутью. Согласно принципу сообщающихся сосудов следовало ожидать, что уровень ртути в трубке и в чашке будет выровнен. Но опыт показал, что лишь некоторая часть ртути выливается в чашку, а остальная часть в виде столбика стоит над поверхностью ртути в чашке. Бойль интерпретировал этот опыт следующим образом: давление воздуха на поверхность ртути в чашке удерживает столбик ртути над этой поверхностью. Высота столбика является показателем величины атмосферного давления. Тем самым был предложен принцип барометра - прибора, измеряющего давление.
Однако Ф. Линнус выдвинул следующие возражения: воздух состоит из легких частиц, он подобен тонкой и податливой жидкости, которая не может устоять под давлением тяжелых частиц ртути. Поэтому воздух не может удерживать столб ртути. Удерживает его притяжение ртути к верхнему концу барометрической трубки. Линнус писал, что, затыкая сверху барометрическую трубку пальцем, он чувствовал нити притяжения, когда опускал ее в чашку. Сам по себе этот исторический факт весьма показателен. Он свидетельствует о том, что один и тот же результат опыта может получить различные интерпретации и использоваться для подтверждения различных концепций.
Чтобы доказать Линнусу, что воздух способен удерживать столб ртути, Бойль поставил новый опыт. Он взял изогнутую в виде сифона стеклянную трубку с запаянным коротким коленом и стал постепенно наполнять ее ртутью. По мере увеличения столбика ртути воздух в колене сжимался, но не вытеснялся полностью. Бойль составил таблицу отношения объемов воздуха и величины столбика ртути и послал ее Линнусу как доказательство правильности своей интерпретации.
Казалось бы, история с объяснением барометрического давления закончена. Но она получила неожиданно продолжение. У Бойля был ученик, молодой человек по имени Тоунлей, которого Бойль обучал основам физики и математики. Именно Тоунлей, изучая таблицу опытов Бойля, подметил, что объемы сжимаемого воздуха пропорциональны высоте давящего на воздух столбика ртути. После этого Бойль увидел свои опыты в новом ракурсе. Столбик ртути - это своеобразный поршень, сжимающий воздух, и вес столбика соответствуют давлению. Поэтому пропорция в табличных данных означает зависимость между величиной давления и объема газа. Так было получено соотношение PV = const, которое Бойль подтвердил множеством опытов с давлениями, большими и меньшими атмосферного.
Но имела ли эта зависимость статус достоверного закона? Очевидно нет, хотя и выражалась математической формулой. Это была зависимость, полученная путем индуктивного обобщения результатов опыта и поэтому имевшая статус вероятностно-истинного высказывания, а не достоверного знания, каковым является теоретический закон.
Если бы Бойль перешел к опытам с большими давлениями, то он обнаружил бы, что эта зависимость нарушается. Физики говорят, что закон PV = const применим только в случае очень разреженных газов, когда система приближается к модели идеального газа и межмолекулярными взаимодействиями можно пренебречь. А при больших давлениях существенными становятся взаимодействия между молекулами (ван-дер-ваальсовы силы), и тогда закон Бойля нарушается. Зависимость, открытая Бойлем, была вероятностно-истинным знанием, обобщением такого же типа, как утверждение "все лебеди белые", которое было справедливым, пока не открыли черных лебедей. Теоретический же закон PV = const был получен позднее, когда была построена модель идеального газа.
Вывел этот закон физик Д. Бернулли (академик Санкт-Петербургской Императорской академии) в 1730 г. Он исходил из атомистических представлений о газе и представил частицы газа в качестве материальных точек, соударяющихся наподобие упругих шаров.
К идеальному газу, находящемуся в идеальном сосуде под давлением, Бернулли применил законы ньютоновской механики и путем расчетов получил формулу PV = const. Это была та же самая формула, которую уже ранее получил Р. Бойль. Но смысл ее был уже иной. У Бойля PV = const соотносилась со схемой реальных экспериментов и таблицами их результатов. У Бернулли она была связана с теоретической моделью идеального газа. В этой модели были выражены сущностные характеристики поведения любых газов при относительно небольших давлениях. И закон, непосредственно описывающий эти сущностные связи, выступал уже как достоверное, истинное знание.
Итак, выделив эмпирическое и теоретическое познание как два особых типа исследовательской деятельности, можно сказать, что предмет их разный, т. е. теория и эмпирическое исследование имеют дело с разными срезами одной и той же действительности. Эмпирическое исследование изучает явления и их корреляции; в этих корреляциях, в отношениях между явлениями оно может уловить проявление закона. Но в чистом виде он дается только в результате теоретического исследования.
Следует подчеркнуть, что увеличение количества опытов само по себе не делает эмпирическую зависимость достоверным фактом, потому что индукция всегда имеет дело с незаконченным, неполным опытом. Сколько бы мы ни проделывали опытов и ни обобщали их, простое индуктивное обобщение опытных результатов не ведет к теоретическому знанию. Теория не строится путем индуктивного обобщения опыта. Это обстоятельство во всей его глубине было осознано в науке сравнительно поздно, когда она достигла достаточно высоких ступеней теоретизации.
Итак, эмпирический и теоретический уровни познания отличаются по предмету, средствам и методам исследования. Однако выделение и самостоятельное рассмотрение каждого из них представляет собой абстракцию. В реальности эти два слоя познания всегда взаимодействуют.
Структура эмпирического исследования
Выделив эмпирический и теоретический уровни, мы получили лишь первичное и достаточно грубое представление об анатомии научного познания. Формирование же более детализированных представлений о структуре научной деятельности предполагает анализ строения каждого из уровней познания и выяснение их взаимосвязей.
Как эмпирический, так и теоретический уровни имеют достаточно сложную системную организацию.
В них можно выявить особые слои знания и соответственно порождающие эти знания познавательные процедуры.
Рассмотрим вначале внутреннюю структуру эмпирического уровня. Его образуют по меньшей мере два подуровня: а) непосредственные наблюдения и эксперименты, результатом которых являются данные наблюдения; б) познавательные процедуры, посредством которых осуществляется переход от данных наблюдения к эмпирическим зависимостям и фактам.
Эксперименты и данные наблюдения
Различие между данными наблюдения и эмпирическими фактами как особыми типами эмпирического знания было зафиксировано еще в позитивистской философии науки 30-х годов. В это время шла довольно напряженная дискуссия относительно того, что может служить эмпирическим базисом науки. Вначале предполагалось, что ими являются непосредственные результаты опыта - данные наблюдения. В языке науки они выражаются в форме особых высказываний - записей в протоколах наблюдения, которые были названы протокольными предложениями.
В протоколе наблюдения указывается, кто наблюдал, время наблюдения, описываются приборы, если они применялись в наблюдении, а протокольные предложения формулируются как высказывания типа: "NN наблюдал, что после включения тока стрелка на приборе показывает цифру 5", "NN наблюдал в телескоп на участке неба (с координатами x,y) яркое световое пятнышко" и т.п.
Если, например, проводился социологический опрос, то в роли протокола наблюдения выступает анкета с ответом опрашиваемого. Если же в процессе наблюдения осуществлялись измерения, то каждая фиксация результата измерения эквивалентна протокольному предложению.
Анализ смысла протокольных предложений показал, что они содержат не только информацию об изучаемых явлениях, но и, как правило, включают ошибки наблюдателя, наслоения внешних возмущающих воздействий, систематические и случайные ошибки приборов и т.п. Но тогда стало очевидным, что данные наблюдения, в силу того что они отягощены субъективными наслоениями, не могут служить основанием для теоретических построений.
В результате была поставлена проблема выявления таких форм эмпирического знания, которые бы имели интерсубъективный статус, содержали бы объективную и достоверную информацию об изучаемых явлениях.
В ходе дискуссий было установлено, что такими знаниями выступают эмпирические факты. Именно они образуют эмпирический базис, на который опираются научные теории.
Факты фиксируются в языке науки в высказываниях типа: "сила тока в цепи зависит от сопротивления проводника"; "в созвездии Девы вспыхнула сверхновая звезда"; "более половины опрошенных в городе недовольны экологией городской среды" и т.п.
Уже сам характер фактофиксирующих высказываний подчеркивает их особый объективный статус, по сравнению с протокольными предложениями. Но тогда возникает новая проблема: как осуществляется переход от данных наблюдения к эмпирическим фактам и что гарантирует объективный статус научного факта?
Постановка этой проблемы была важным шагом на пути к выяснению структуры эмпирического познания. Эта проблема активно разрабатывалась в методологии науки XX столетия. В конкуренции различных подходов и концепций она выявила многие важные характеристики научной эмпирии, хотя и на сегодняшний день проблема далека от окончательного решения.
Определенный вклад в ее разработку был внесен и позитивизмом, хотя нелишне подчеркнуть, что его стремление ограничиться только изучением внутренних связей научного знания и абстрагироваться от взаимоотношения науки и практики резко суживали возможности адекватного описания исследовательских процедур и приемов формирования эмпирического базиса науки.
Нам представляется, что деятельностный подход открывает больше возможностей для анализа. С позиций этого подхода мы и будем рассматривать структуру и функции каждого из отмеченных слоев эмпирического уровня познания. Начнем с более детального анализа подуровня наблюдений, который обеспечивает непосредственный контакт субъекта с исследуемыми процессами. Важно сразу же уяснить, что научное наблюдение носит деятельностный характер, предполагая не просто пассивное созерцание изучаемых процессов, а их особую предварительную организацию, обеспечивающую контроль за их протеканием.
Деятельностная природа эмпирического исследования на уровне наблюдений наиболее отчетливо проявляется в ситуациях, когда наблюдение осуществляется в ходе реального эксперимента. По традиции эксперимент противопоставляется наблюдению вне эксперимента. Не отрицая специфики этих двух видов познавательной деятельности, мы хотели бы тем не менее обратить внимание на их общие родовые признаки.
Для этого целесообразно вначале более подробно рассмотреть, в чем заключается особенность экспериментального исследования как практической деятельности, структура которой реально выявляет те или иные интересующие исследователя связи и состояния действительности.
Предметная структура экспериментальной практики может быть рассмотрена в двух аспектах: во-первых, как взаимодействие объектов, протекающее по естественным законам, и, во-вторых, как искусственное, человеком организованное действие. В первом аспекте мы можем рассматривать взаимодействие объектов как некоторую совокупность связей и отношений действительности, где ни одна из этих связей актуально не выделена в качестве исследуемой. В принципе, объектом познания может служить любая из них. Лишь учет второго аспекта позволяет выделить ту или иную связь по отношению к целям познания и тем самым зафиксировать ее в качестве предмета исследования. Но тогда явно или неявно совокупность взаимодействующих в опыте объектов как бы организуется в системе определенной цепочки отношений: целый ряд их реальных связей оказывается несущественным, и функционально выделяется лишь некоторая группа отношений, характеризующих изучаемый "срез" действительности.
Проиллюстрируем это на простом примере. Допустим, что в рамках классической механики изучается движение относительно поверхности земли массивного тела небольших размеров, подвешенного на длинной нерастягивающейся нити. Если рассматривать такое движение только как взаимодействие природных объектов, то оно предстает в виде суммарного итога проявления самых различных законов. Здесь как бы "накладываются" друг на друга такие связи природы, как законы колебания, свободного падения, трения, аэродинамики (обтекание газом движущегося тела), законы движения в неинерциальной системе отсчета (наличие сил Кориолиса вследствие вращения Земли) и т.д. Но как только описанное взаимодействие природных объектов начинает рассматриваться в качестве эксперимента по изучению, например, законов колебательного движения, то тем самым из природы вычленяется определенная группа свойств и отношений этих объектов.
Прежде всего взаимодействующие объекты - Земля, движущееся массивное тело и нить подвеса - рассматриваются как носители только определенных свойств, которые функционально, самим способом "включения" их в "экспериментальное взаимодействие", выделяются из всех других свойств. Нить и подвешенное на ней тело предстают как единый предмет - маятник. Земля фиксируется в данной экспериментальной ситуации 1) как тело отсчета (для этого выделяется направление силы тяжести, которое задает линию равновесия маятника) и 2) как источник силы, приводящий в движение маятник. Последнее в свою очередь предполагает, что сила тяжести Земли должна рассматриваться лишь в определенном аспекте. А именно, поскольку, согласно цели эксперимента, движение маятника представляется как частный случай гармонического колебания, то тем самым учитывается лишь одна составляющая силы тяжести, которая возвращает маятник к положению равновесия. Другая же составляющая не принимается во внимание, поскольку она компенсируется силой натяжения нити.
Описанные свойства взаимодействующих объектов, выступая в акте экспериментальной деятельности на передний план, тем самым вводят строго определенную группу отношений, которая функционально вычленяется из всех других отношений и связей природного взаимодействия. По существу описанное движение подвешенного на нити массивного тела в поле тяжести Земли предстает как процесс периодического движения центра массы этого тела под действием квазиупругой силы, в качестве которой фигурирует одна из составляющих силы тяготения Земли. Эта "сетка отношений", выступающая на передний план в рассматриваемом взаимодействии природы, и есть та объектная структура практики, в рамках которой изучаются законы колебательного движения.
Допустим, однако, что то же самое движение в поле тяжести Земли тела, подвешенного на нити, выступает как эксперимент с маятником Фуко. В этом случае предметом изучения становится иная связь природы - законы движения в инерциальной системе. Но тогда требуется выделить совершенно иные свойства взаимодействующих фрагментов природы.
Фактически закрепленное на нити тело функционирует теперь только как движущаяся масса с фиксированным относительно Земли направлением движения. Строго говоря, при этом система "тело плюс нить в поле тяжести" уже не рассматривается как маятник (поскольку здесь оказывается несущественной с точки зрения изучаемой связи основная характеристика маятника - период его колебания). Далее, Земля, относительно которой рассматривается движение тела, теперь фиксируется по иным признакам. Из всего многообразия ее свойств в рамках данного эксперимента оказываются существенными направление оси вращения Земли и величина угловой скорости вращения, задание которых позволяет определить кориолисовы силы. Силы же тяготения в принципе уже не играют существенной роли для целей экспериментального исследования кориолисовых сил. В результате выделяется новая "сетка отношений", которая характеризует изучаемый в рамках данного эксперимента срез действительности. На передний план выступает теперь движение тела с заданной скоростью вдоль радиуса равномерно вращающегося диска, роль которого играет плоскость, перпендикулярная оси вращения Земли и проходящая через ту точку, где в момент наблюдения находится рассматриваемое тело. Это и есть структура эксперимента с маятником Фуко, позволяющего изучать законы движения в неинерциальной (равномерно вращающейся) системе отсчета.
Аналогичным образом в рамках анализируемого взаимодействия природы можно было бы выделить объектные структуры иного типа, если данное взаимодействие представить как разновидность экспериментальной практики по изучению, например, законов свободного падения или, допустим, законов аэродинамики (разумеется, отвлекаясь при этом от того, что в реальной экспериментальной деятельности такого рода опыты для данной цели не используются). Анализ таких абстрактных ситуаций хорошо иллюстрирует то обстоятельство, что реальное взаимодействие природы может быть представлено как своего рода "суперпозиция" различного типа "практических структур", число которых в принципе может быть неограниченным.
В системе научного эксперимента каждая из таких структур выделяется благодаря фиксации взаимодействующих объектов по строго определенным свойствам. Эта фиксация, конечно, не означает, что у объектов природы исчезают все другие свойства, кроме интересующих исследователя. В реальной практике необходимые свойства объектов выделяются самим характером оперирования с ними. Для этого объекты, приведенные во взаимодействие в ходе эксперимента, должны быть предварительно выверены практическим употреблением на предмет существования у них свойств, стабильно воспроизводящихся в условиях будущей экспериментальной ситуации. Так, нетрудно видеть, что эксперимент с колебанием маятника мог быть осуществлен лишь постольку, поскольку предшествующим развитием практики было строго выявлено, что, например, сила тяжести Земли в данном месте постоянна, что любое тело, имеющее точку подвеса, будет совершать колебания относительно положения равновесия и т.п. Важно подчеркнуть, что вычленение этих свойств стало возможным лишь благодаря соответствующему практическому функционированию рассматриваемых объектов. В частности, свойство Земли быть источником постоянной силы тяготения многократно использовалось в человеческой практике, например, при перемещении различных предметов, забивании свай с помощью падающего груза и т.п. Подобные операции позволили функционально выделить характеристическое свойство Земли "быть источником постоянной силы тяжести".
В этом смысле в экспериментах по изучению законов колебания маятника Земля выступает не просто как природное тело, а как своеобразный "искусственно изготовленный" объект человеческой практики, ибо для природного объекта "Земля" данное свойство не имеет никаких "особых привилегий" по сравнению с другими свойствами. Оно существует реально, но на передний план как особое, выделенное свойство выступает только в системе определенной человеческой практики. Экспериментальная деятельность представляет собой специфическую форму природного взаимодействия, и важнейшей чертой, определяющей эту специфику, является именно то, что взаимодействующие в эксперименте фрагменты природы всегда предстают как объекты с функционально выделенными свойствами.
В развитых формах эксперимента такого рода объекты изготовляются искусственно. К ним относятся в первую очередь приборные установки, с помощью которых проводится экспериментальное исследование. Например, в современной ядерной физике это могут быть установки, приготовляющие пучки частиц, стабилизированные по определенным параметрам (энергия, пульс, поляризация); мишени, бомбардируемые этими пучками; приборы, регистрирующие результаты взаимодействия пучка с мишенью. Для наших целей важно уяснить, что само изготовление, выверка и использование таких установок аналогичны операциям функционального выделения свойств у объектов природы, которыми оперирует исследователь в описанных выше экспериментах с маятником. В обоих случаях из всего набора свойств, которыми обладают материальные объекты, выделяются лишь некоторые свойства, и данные объекты функционируют в эксперименте только как их носители.
С таких позиций вполне правомерно рассматривать объекты природы, включенные в экспериментальную ситуацию, как "квазиприборные" устройства независимо от того, получены они искусственным путем или естественно возникли в природе независимо от деятельности человека. Так, в экспериментальной ситуации по изучению законов колебания Земля "функционирует" как особая приборная подсистема, которая как бы "приготовляет" постоянную силу тяготения (аналогично тому, как созданный человеком ускоритель при жестко фиксированном режиме работы будет генерировать импульсы заряженных частиц с заданными параметрами). Сам маятник играет здесь роль рабочего устройства, функционирование которого дает возможность зафиксировать характеристики колебания. В целом же система "Земля плюс маятник" может быть рассмотрена как своеобразная квазиэкспериментальная установка, "работа" которой позволяет исследовать законы простого колебательного движения.
В свете сказанного специфика эксперимента, отличающая его от взаимодействий в природе "самой по себе", может быть охарактеризована так, что в эксперименте взаимодействующие фрагменты природы всегда выступают в функции приборных подсистем. Деятельность по "наделению" объектов природы функциями приборов будем в дальнейшем называть созданием приборной ситуации. Причем саму приборную ситуацию будем понимать как функционирование квазиприборных устройств, в системе которых испытывается некоторый фрагмент природы. И поскольку характер взаимоотношений испытуемого фрагмента с квазиприборными устройствами функционально выделяет у него некоторую совокупность характеристических свойств, наличие которых в свою очередь определяет специфику взаимодействий в рабочей части квазиприборной установки, то испытуемый фрагмент включается как элемент в приборную ситуацию.
В рассматриваемых выше экспериментах с колебанием маятника мы имели дело с существенно различными приборными ситуациями в зависимости от того, являлось ли целью исследования изучение законов колебания или законов движения в равномерно вращающейся системе. В первом случае маятник включен в приборную ситуацию в качестве испытуемого фрагмента, во втором он выполняет совершенно иные функции. Здесь он выступает как бы в трех отношениях: 1) Само движение массивного тела (испытуемый фрагмент) включено в функционирование рабочей подсистемы в качестве ее существенного элемента (наряду с вращением Земли); 2) Периодичность же движения маятника, которая в предыдущем опыте играла роль изучаемого свойства, теперь используется только для того, чтобы обеспечить стабильные условия наблюдения. В этом смысле колеблющийся маятник функционирует уже как приготовляющая приборная подсистема; 3) Свойство маятника сохранять плоскость колебания позволяет использовать его и в качестве части регистрирующего устройства. Сама плоскость колебания здесь выступает в роли своеобразной стрелки, поворот которой относительно плоскости вращения Земли фиксирует наличие кориолисовой силы. Такого рода функционирование взаимодействующих в опыте природных фрагментов в роли приборных подсистем или их элементов и выделяет актуально, как бы "выталкивает" на передний план, отдельные свойства этих фрагментов. Все это приводит к функциональному вычленению из множества потенциально возможных объектных структур практики именно той, которая репрезентирует изучаемую связь природы.
Такого рода связь выступает как объект исследования, который изучается и на эмпирическом, и на теоретическом уровнях познавательной деятельности. Выделение объекта исследования из совокупности всех возможных связей природы определяется целями познания и на разных уровнях последнего находит свое выражение в формулировке различных познавательных задач. На уровне экспериментального исследования такие задачи выступают как требование зафиксировать (измерить) наличие какого-либо характеристического свойства у испытуемого фрагмента природы. Однако важно сразу же уяснить, что объект исследования всегда представлен не отдельным элементом (вещью) внутри приборной ситуации, а всей ее структурой.
На примерах, разобранных выше, по существу было показано, что соответствующий объект исследования - будь то процесс гармонического колебания или движение в неинерциальной системе отсчета - может быть выявлен только через структуру отношений, участвующих в эксперименте природных фрагментов.
Аналогичным образом обстоит дело и в более сложных случаях, относящихся, например, к экспериментам в атомной физике. Так, в известных опытах по обнаружению комптон-эффекта предмет исследования - "корпускулярные свойства рентгеновского излучения, рассеянного на свободных электронах" - определялся через взаимодействие потока рентгеновского излучения и рассеивающей его графитной мишени при условии регистрации излучения особым прибором. И только структура отношений всех этих объектов (включая прибор для регистрации) репрезентирует исследуемый срез действительности. Такого рода фрагменты реальных экспериментальных ситуаций, использование которых задает объект исследования, будем называть в дальнейшем объектами оперирования. Данное различение позволит избежать двусмысленности при использовании термина "объект" в процессе описания познавательных операций науки. В этом различии фиксируется тот существенный факт, что объект исследования не совпадает ни с одним из отдельно взятых объектов оперирования любой экспериментальной ситуации. Подчеркнем также, что объекты оперирования по определению не тождественны "естественным" фрагментам природы, поскольку выступают в системе эксперимента как своеобразные "носители" некоторых функционально выделенных свойств. Как было показано выше, объекты оперирования обычно наделяются приборными функциями и в этом смысле, будучи реальными фрагментами природы, вместе с тем выступают и как продукты "искусственной" (практической) деятельности человека.
Наблюдения выступают в этом случае не просто фиксацией некоторых признаков испытуемого фрагмента. Они несут неявно информацию и о тех связях, которые породили наблюдаемые феномены.
Но тогда возникает вопрос: справедливо ли сказанное для любых наблюдений? Ведь они могут быть получены и вне экспериментального исследования объекта. Более того, наблюдения могут быть случайными, но, как показывает история науки, они весьма часто являются началом новых открытий. Где во всех этих случаях практическая деятельность, которая организует определенным способом взаимодействие изучаемых объектов? Где контроль со стороны познающего субъекта за условиями взаимодействия, контроль, который позволяет сепарировать многообразие связей действительности, функционально выделяя именно те, проявления которых подлежат исследованию?
Ответы на эти вопросы и могут показаться неожиданными. Они состоят в следующем.
Систематические и случайные наблюдения
Научные наблюдения всегда целенаправленны и осуществляются как систематические наблюдения, а в систематических наблюдениях субъект обязательно конструирует приборную ситуацию. Эти наблюдения предполагают особое деятельностное отношение субъекта к объекту, которое можно рассматривать как своеобразную квазиэкспериментальную практику. Что же касается случайных наблюдений, то для исследования их явно недостаточно. Случайные наблюдения могут стать импульсом к открытию тогда и только тогда, когда они переходят в систематические наблюдения. А поскольку предполагается, что в любом систематическом наблюдении можно обнаружить деятельность по конструированию приборной ситуации, постольку проблема может быть решена в общем виде. Несмотря на различия между экспериментом и наблюдением, вне эксперимента оба предстают как формы практически деятельностного отношения субъекта к объекту. Теперь остается доказать, что систематические наблюдения предполагают конструирование приборной ситуации. Для этого мы специально рассмотрим такие наблюдения, где заведомо невозможно реальное экспериментирование с изучаемыми объектами. К ним относятся, например, наблюдения в астрономии.
Рассмотрим один из типичных случаев эмпирического исследования в современной астрономии - наблюдение за поляризацией света звезд в облаках межзвездной пыли, проводившееся с целью изучения магнитного поля Галактики.
Задача состояла в том, чтобы выяснить, каковы величина и направление напряженности магнитного поля Галактики. При определении этих величин в процессе наблюдения использовалось то свойство частиц межзвездной пыли, что они ориентированы магнитными силовыми линиями Галактики. В свою очередь об этой ориентации можно было судить изучая эффекты поляризации света, проходящего через облако пыли. Тем самым параметры поляризованного света, регистрируемые приборами на Земле, позволяли получить сведения об особенностях магнитного поля Галактики.
Нетрудно видеть, что сам процесс наблюдения предполагал здесь предварительное конструирование приборной ситуации из естественных объектов природы. Звезда, излучающая свет, функционировала как приготовляющая подсистема, частицы пыли, ориентированные в магнитном поле Галактики, играли роль рабочей подсистемы, и лишь регистрирующая часть была представлена приборами, искусственно созданными в практике. В результате объекты: "звезда как источник излучения", "облако межзвездной пыли", "регистрирующие устройства на Земле" - образовывали своего рода гигантскую экспериментальную установку, "работа" которой позволяла изучить характеристики магнитного поля Галактики.
В зависимости от типа исследовательских задач в астрономии конструируются различные типы приборных ситуаций. Они соответствуют различным методам наблюдения и во многом определяют специфику каждого такого метода. Для некоторых методов приборная ситуация выражена настолько отчетливо, что аналогия между соответствующим классом астрономических наблюдений и экспериментальной деятельностью прослеживается с очевидностью. Так, например, при определении угловых размеров удаленных космических объектов - источников излучения - широко используется метод покрытия наблюдаемого объекта Луной. Дифракция излучения на краях Луны позволяет с большой точностью определить координаты соответствующего источника. Таким путем были установлены радиокоординаты квазаров, исследован характер рентгеновского излучения Крабовидной туманности (был получен ответ на вопрос, является ли источником радиоизлучения вся туманность, либо внутри нее находится точечный рентгеновский источник); этот метод широко применяется при определении размеров некоторых астрономических объектов. Во всех наблюдениях такого типа Луна используется в качестве передвижного экрана и служит своеобразной "рабочей подсистемой" в приборной ситуации соответствующих астрофизических опытов.
Довольно отчетливо обнаруживается приборная ситуация и в наблюдениях, связанных с определением расстояния до небесных объектов. Например, в задачах по определению расстояния до ближайших звезд методом параллакса в функции прибора используется Земля; при установлении расстояний до удаленных галактик методом цефеид этот класс переменных звезд также функционирует в качестве средств наблюдения и т.д.
Правда, можно указать и на такие виды систематических наблюдений в астрономии, которые на первый взгляд весьма далеки от аналогии с экспериментом. В частности, при анализе простейших форм астрономического наблюдения, свойственных ранним этапам развития астрономии, нелегко установить, как конструировалась в них приборная ситуация. Тем не менее здесь все происходит аналогично уже рассмотренным случаям. Так, уже простое визуальное наблюдение за перемещением планеты на небесном своде предполагало, что наблюдатель должен предварительно выделить линию горизонта и метки на небесном своде (например, неподвижные звезды), на фоне которых наблюдается движение планеты. В основе этих операций по существу лежит представление о небесном своде как своеобразной проградуированной шкале, на которой фиксируется движение планеты как светящейся точки (неподвижные же звезды на небесном своде играют здесь роль средств наблюдения). Причем по мере проникновения в астрономическую науку математических методов градуировка небесного свода становится все более точной и удобной для проведения измерений. Уже в IV столетии до н.э. в египетской и вавилонской астрономии возникает зодиак, состоящий из 12 участков по 30 градусов, как стандартная шкала для описания движения Солнца и планет. Использование созвездий зодиака в функции шкалы делает их средствами наблюдения, своеобразным приборным устройством, позволяющим точно фиксировать изменение положения Солнца и планет.
Таким образом, не только в эксперименте, но и в процессе научного наблюдения природа дана наблюдателю не в форме созерцания, а в форме практики. Исследователь всегда выделяет в природе (или создает искусственно из ее материалов) некоторый набор объектов, фиксируя каждый из них по строго определенным признакам, и использует их в качестве средств эксперимента и наблюдения (приборных подсистем).
Отношение последних к изучаемому в наблюдении объекту образует предметную структуру систематического наблюдения и экспериментальной деятельности. Эта структура характеризуется переходом от исходного состояния наблюдаемого объекта к конечному состоянию после взаимодействия объекта со средствами наблюдения (приборными подсистемами).
Жесткая фиксация структуры наблюдений позволяет выделить из бесконечного многообразия природных взаимодействий именно те, которые интересуют исследователя.
Конечная цель естественно-научного исследования состоит в том, чтобы найти законы (существенные связи объектов), которые управляют природными процессами, и на этой основе предсказать будущие возможные состояния этих процессов. Поэтому если исходить из глобальных целей познания, то предметом исследования нужно считать существенные связи и отношения природных объектов.
Но на разных уровнях познания такие связи изучаются по-разному. На теоретическом уровне они отображаются "в чистом виде" через систему соответствующих абстракций. На эмпирическом они изучаются по их проявлению в непосредственно наблюдаемых эффектах. Поэтому глобальная цель познания конкретизируется применительно к каждому из его уровней. В экспериментальном исследовании она выступает в форме специфических задач, которые сводятся к тому, чтобы установить, как некоторое начальное состояние испытуемого фрагмента природы при фиксированных условиях порождает его конечное состояние. По отношению к такой локальной познавательной задаче вводится особый предмет изучения. Им является объект, изменение состояний которого прослеживается в опыте. В отличие от предмета познания в глобальном смысле его можно было бы называть предметом эмпирического знания. Между ним и предметом познания, единым как для эмпирического, так и для теоретического уровней, имеется глубокая внутренняя связь.
Когда в эксперименте и наблюдении исследователь регистрирует конечное состояние O2 испытуемого объекта, то при наличии фиксированной приборной ситуации и начального O1 состояния объекта это эквивалентно нахождению последнего недостающего звена, которое позволяет охарактеризовать структуру экспериментальной деятельности. Определив эту структуру, исследователь тем самым неявно выделяет среди многочисленных связей и отношений природных объектов связи (закономерности), которые управляют изменением состояний объекта эмпирического знания. Переход объекта из состояния O1 в состояние O2 не произволен, а определен законами природы. Поэтому, многократно зарегистрировав в эксперименте и наблюдении изменение состояний объекта, исследователь неявно фиксирует самой структурой деятельности и соответствующий закон природы.
Объекты эмпирического знания выступают здесь в качестве своеобразного индикатора предмета исследования, общего как для эмпирического, так и для теоретического уровней.
Фиксация предмета исследования в рамках экспериментальной или квазиэкспериментальной деятельности является тем признаком, по которому можно отличить эксперимент и систематические наблюдения от случайных наблюдений. Последние суть наблюдения в условиях, когда приборная ситуация и изучаемый в опыте объект еще не выявлены. Регистрируется лишь конечный результат взаимодействия, который выступает в форме эффекта, доступного наблюдению. Однако неизвестно, какие именно объекты участвуют во взаимодействии и что вызывает наблюдаемый эффект. Структура ситуации наблюдения здесь не определена, а поэтому неизвестен и предмет исследования. Вот почему от случайных наблюдений сразу невозможен переход к более высоким уровням познания, минуя стадию систематических наблюдений. Случайное наблюдение способно обнаружить необычные явления, которые соответствуют новым характеристикам уже открытых объектов либо свойствам новых, еще не известных объектов. В этом смысле оно может служить началом научного открытия. Но для этого оно должно перерасти в систематические наблюдения, осуществляемые в рамках эксперимента или квазиэкспериментального исследования природы. Такой переход предполагает построение приборной ситуации и четкую фиксацию объекта, изменение состояний которого изучается в опыте. Так, например, когда К.Янский в опытах по изучению грозовых помех на межконтинентальные радиотелефонные передачи случайно натолкнулся на устойчивый радиошум, не связываемый ни с какими земными источниками, то это случайное наблюдение дало импульс серии систематических наблюдений, конечным итогом которых было открытие радиоизлучения области Млечного Пути. Характерным моментом в осуществлении этих наблюдений было конструирование приборной ситуации.
Главная задача здесь состояла в том, чтобы определить источник устойчивого радиошума. После установления его внеземного происхождения решающим моментом явилось доказательство, что таким источником не являются Солнце, Луна и планеты. Наблюдения, позволившие сделать этот вывод, были основаны на применении двух типов приборной ситуации. Во-первых, использовалось вращение Земли, толща которой применялась в наблюдении в функции экрана, перекрывающего в определенное время суток Солнце, Луну и планеты (наблюдения показали, что в моменты такого перекрытия радиошум не исчезает). Во-вторых, в наблюдении исследовалось поведение источника радиошума при перемещении Солнца, Луны и планет на небесном своде относительно линии горизонта и неподвижных звезд. Последние в этой ситуации были использованы в качестве реперных точек (средств наблюдения), по отношению к которым фиксировалось возможное перемещение источника радиошума. Вся эта серия опытов позволила в конечном итоге идентифицировать положение источника с наблюдаемыми в каждый момент времени суток и года положениями на небосводе Млечного Пути.
Характерно, что в последнем шаге исследований К.Янского уже была четко обозначена предметная структура наблюдения, в рамках которой изучаемый эффект (радиошум) был представлен как радиоизлучение Млечного Пути. Было выделено начальное состояние объекта эмпирического знания - положение источника радиошума на небесном своде в момент T1, конечное состояние - положение источника в момент T2 и приборная ситуация (в качестве средств исследования фиксировались: небесный свод с выделенным на нем расположением звезд, линия горизонта, Земля, вращение которой обеспечивало изменение положений радиоисточника по отношению к наблюдателю, и наконец, приборы - регистраторы радиоизлучения). Наблюдения с жестко фиксированной структурой названного типа позволили раскрыть природу случайно обнаруженного эффекта радиоизлучения Млечного Пути.
Таким образом, путь от случайной регистрации нового явления к выяснению основных условий его возникновения и его природы проходит через серию наблюдений, которые отчетливо предстают в качестве квазиэкспериментальной деятельности.
Важно обратить внимание на следующее обстоятельство. Само осуществление систематических наблюдений предполагает использование теоретических знаний. Они применяются и при определении целей наблюдения, и при конструировании приборной ситуации. В примере с открытием Янского систематические наблюдения были целенаправлены теоретическими представлениями о существовании разнообразных космических источников радиоизлучения. В примере с исследованием магнитного поля Галактики при конструировании приборной ситуации в явном виде использовались представления классической теории электромагнитного поля (рассмотрение поля как конфигурации силовых линий, применение законов поляризации света и т.п.).
Все это означает, что наблюдения не являются чистой эмпирией, а несут на себе отпечаток предшествующего развития теорий.
В еще большей мере это относится к следующему слою эмпирического познания, на котором формируются эмпирические зависимости и факты.
Процедуры перехода к эмпирическим зависимостям и фактам
Переход от данных наблюдения к эмпирическим зависимостям и научному факту предполагает элиминацию из наблюдений содержащихся в них субъективных моментов (связанных с возможными ошибками наблюдателя, случайными помехами, искажающими протекание изучаемых явлений, ошибками приборов) и получение достоверного объективного знания о явлениях.
Такой переход предполагает довольно сложные познавательные процедуры. Чтобы получить эмпирический факт, необходимо осуществить по меньшей мере два типа операций. Во-первых, рациональную обработку данных наблюдения и поиск в них устойчивого, инвариантного содержания. Для формирования факта необходимо сравнить между собой множество наблюдений, выделить в них повторяющиеся признаки и устранить случайные возмущения и погрешности, связанные с ошибками наблюдателя. Если в процессе наблюдения производится измерение, то данные наблюдения записываются в виде чисел. Тогда для получения эмпирического факта требуется определенная статистическая обработка результатов измерения, поиск среднестатистических величин в множестве этих данных.
Если в процессе наблюдения применялись приборные установки, то наряду с протоколами наблюдения всегда составляется протокол контрольных испытаний приборов, в котором фиксируются их возможные систематические ошибки. При статистической обработке данных наблюдения эти ошибки также учитываются, они элиминируются из наблюдений в процессе поиска их инвариантного содержания.
Поиск инварианта как условия формирования эмпирического факта свойствен не только естественно-научному, но и социально-историческому познанию. Скажем, историк, устанавливающий хронологию событий прошлого, всегда стремится выявить и сопоставить множество независимых исторических свидетельств, выступающих для него в функции данных наблюдения.
Во-вторых, для установления факта необходимо истолкование выявляемого в наблюдениях инвариантного содержания. В процессе такого истолкования широко используются ранее полученные теоретические знания.
Рассмотрим две конкретные ситуации, иллюстрирующие эту роль теоретических знаний при переходе от наблюдений к факту.
Известно, что одним из важных физических открытий конца XIX века было обнаружение катодных лучей, которые (как выяснилось в ходе дальнейших исследований) представляют собой поток электронов. Экспериментируя с катодными лучами, У. Крукс зарегистрировал их отклонение под воздействием магнита. Полученные в этом опыте данные наблюдения были интерпретированы им как доказательство того, что катодные лучи являются потоком заряженных частиц. Основанием такой интерпретации послужили теоретические знания о взаимодействии заряженных частиц и поля, почерпнутые из классической электродинамики. Именно их применение привело к переходу от инварианта наблюдений к соответствующему эмпирическому факту.
Не менее показательным в этом отношении является открытие в астрономии таких необычных космических объектов, как пульсары.
Летом 1976 года аспирантка известного английского радиоастронома Э. Хьюиша, мисс Белл, случайно обнаружила на небе радиоисточник, который излучал короткие радиоимпульсы. Многократные систематические наблюдения позволили установить, что эти импульсы повторяются строго периодически, через 1,33 сек. Первая интерпретация этого инварианта наблюдений была связана с гипотезой об искусственном происхождении сигнала, который посылает сверхцивилизация. Вследствие этого наблюдения засекретили, и почти полгода о них никому не сообщалось.
Затем была выдвинута другая гипотеза о естественном происхождении источника, подкрепленная новыми данными наблюдений (были обнаружены новые источники излучения подобного типа). Эта гипотеза предполагала, что излучение исходит от маленького, быстро вращающегося тела. Применение законов механики позволило вычислить размеры данного тела - оказалось, что оно намного меньше Земли. Кроме того, было установлено, что источник пульсации находится именно в том месте, где более тысячи лет назад произошел взрыв сверхновой звезды. В конечном итоге был установлен факт, что существуют особые небесные тела - пульсары, являющиеся остаточным результатом взрыва сверхновой звезды.
Установление этого эмпирического факта потребовало применения целого ряда теоретических положений (это были сведения из области механики, электродинамики, астрофизики и т.д.).
В обоих рассмотренных случаях факт был получен благодаря интерпретации данных наблюдения. Эту процедуру не следует путать с процессом формирования теории, которая должна дать объяснение полученному факту.
Установление факта, что катодные лучи являются электрически заряженными частицами, не является еще теорией, точно так же как факт обнаружения пульсаров не означал, что построена теория пульсаров.
Самое важное, что такая теория ко времени открытия пульсаров уже была создана. Это была теория нейтронных звезд, построенная нашим соотечественником, физиком Л.Д.Ландау. Однако пульсары были обнаружены независимо от этой теории, и сами первооткрыватели нового астрономического объекта никак не ассоциировали свое открытие с теорией нейтронных звезд. Понадобилось время, чтобы отождествить пульсары с нейтронными звездами, и только после этого новые факты получили теоретическое объяснение.
Но тогда возникает очень сложная проблема, которая дискутируется сейчас в методологической литературе: получается, что для установления факта нужны теории, а они, как известно, должны проверяться фактами. Эта проблема решается только в том случае, если взаимодействие теории и факта рассматривается исторически. Безусловно, при установлении эмпирического факта использовались многие полученные ранее теоретические законы и положения. Для того, чтобы существование пульсаров было установлено в качестве научного факта, потребовалось принять законы Кеплера, законы термодинамики, законы распространения света - достоверные теоретические знания, ранее обоснованные другими фактами. Иначе говоря, в формировании факта участвуют теоретические знания, которые были ранее проверены независимо. Что же касается новых фактов, то они могут служить основой для развития новых теоретических идей и представлений. В свою очередь новые теории, превратившиеся в достоверное знание, могут использоваться в процедурах интерпретации при эмпирическом исследовании других областей действительности и формировании новых фактов.
Таким образом, при исследовании структуры эмпирического познания выясняется, что не существует чистой научной эмпирии, не содержащей в себе примесей теоретического. Но это является не препятствием для формирования объективно истинного эмпирического знания, а условием такого формирования.
Структура теоретического исследования
Перейдем теперь к анализу теоретического уровня познания. Здесь тоже можно выделить (с определенной долей условности) два подуровня. Первый из них образует частные теоретические модели и законы, которые выступают в качестве теорий, относящихся к достаточно ограниченной области явлений. Второй - составляют развитые научные теории, включающие частные теоретические законы в качестве следствий, выводимых из фундаментальных законов теории.
Примерами знаний первого подуровня могут служить теоретические модели и законы, характеризующие отдельные виды механического движения: модель и закон колебания маятника (законы Гюйгенса), движения планет вокруг Солнца (законы Кеплера), свободного падения тел (законы Галилея) и др. Они были получены до того, как была построена ньютоновская механика. Сама же эта теория, обобщившая все предшествующие ей теоретические знания об отдельных аспектах механического движения, выступает типичным примером развитых теорий, которые относятся ко второму подуровню теоретических знаний.
Теоретические модели в структуре теории
Своеобразной клеточкой организации теоретических знаний на каждом из его подуровней является двухслойная конструкция - теоретическая модель и формулируемый относительно нее теоретический закон.
Рассмотрим вначале, как устроены теоретические модели.
В качестве их элементов выступают абстрактные объекты (теоретические конструкты), которые находятся в строго определенных связях и отношениях друг с другом.
Теоретические законы непосредственно формулируются относительно абстрактных объектов теоретической модели. Они могут быть применены для описания реальных ситуаций опыта лишь в том случае, если модель обоснована в качестве выражения существенных связей действительности, проявляющихся в таких ситуациях.
Например, если изучаются механические колебания тел (маятник, тело на пружине и т.д.), то чтобы выявить закон их движения, вводят представление о материальной точке, которая периодически отклоняется от положения равновесия и вновь возвращается в это положение. Само это представление имеет смысл только тогда, когда зафиксирована система отсчета. А это - второй теоретический конструкт, фигурирующий в теории колебаний. Он соответствует идеализированному представлению физической лаборатории, снабженной часами и линейками. Наконец, для выявления закона колебаний необходим еще один абстрактный объект - квазиупругая сила, которая вводится по признаку: приводить в движение материальную точку, возвращая ее к положению равновесия.
Система перечисленных абстрактных объектов (материальная точка, система отсчета, квазиупругая сила) образуют модель малых колебаний (называемую в физике осциллятором). Исследуя свойства этой модели и выражая отношения образующих ее объектов на языке математики, получают формулу , которая является законом малых колебаний.
Этот закон непосредственно относится к теоретической модели, описывая связи и отношения образующих ее абстрактных объектов. Но поскольку модель может быть обоснована как выражение сущности реальных процессов колебания тел, постольку полученный закон можно применить ко всем подобным ситуациям.
В развитых в теоретическом отношении дисциплинах, применяющих количественные методы исследования (таких, как физика), законы теории формулируются на языке математики. Признаки абстрактных объектов, образующих теоретическую модель, выражаются в форме физических величин, а отношения между этими признаками - в форме связей между величинами, входящими в уравнения. Применяемые в теории математические формализмы получают свою интерпретацию благодаря их связям с теоретическими моделями. Богатство связей и отношений, заложенное в теоретической модели, может быть выявлено посредством движения в математическом аппарате теории. Решая уравнения и анализируя полученные результаты, исследователь как бы развертывает содержание теоретической модели и таким способом получает все новые и новые знания об исследуемой реальности.
Теоретические модели не являются чем-то внешним по отношению к теории. Они входят в ее состав. Их следует отличать от аналоговых моделей, которые служат средством построения теории, ее своеобразными строительными лесами, но целиком не включаются в созданную теорию. Например, аналоговые гидродинамические модели трубок с несжимаемой жидкостью, вихрей в упругой среде и т.д., применявшиеся при построении Максвеллом теории электромагнитного поля, были "строительными лесами", но модели, характеризующие процессы электромагнетизма как взаимосвязи электрических и магнитных полей в точке, зарядов и электрических токов в точке, - были составной частью теории Максвелла. Чтобы подчеркнуть особый статус теоретических моделей, относительно которых формулируются законы и которые обязательно входят в состав теории, назовем их теоретическими схемами. Они действительно являются схемами исследуемых в теории объектов и процессов, выражая их существенные связи.
Соответственно двум выделенным подуровням теоретического знания можно говорить о теоретических схемах в составе фундаментальной теории и в составе частных теорий.
В основании развитой теории можно выделить фундаментальную теоретическую схему, которая построена из небольшого набора базисных абстрактных объектов, конструктивно независимых друг от друга, и относительно которой формулируются фундаментальные теоретические законы.
Например, в ньютоновской механике ее основные законы формулируются относительно системы абстрактных объектов: "материальная точка", "сила", "инерциальная пространственно-временная система отсчета". Связи и отношения перечисленных объектов образуют теоретическую модель механического движения, изображающую механические процессы как перемещение материальной точки по континууму точек пространства инерциальной системы отсчета с течением времени и как изменение состояния движения материальной точки под действием силы.
Аналогичным образом в классической электродинамике сущность электромагнитных процессов представлена посредством теоретической модели, которая образована отношениями конструктов "электрическое поле в точке", "магнитное поле в точке" и "ток в точке". Выражением этих отношений являются фундаментальные законы теории электромагнитного поля.
Кроме фундаментальной теоретической схемы и фундаментальных законов в состав развитой теории входят частные теоретические схемы и законы.
В механике это - теоретические схемы и законы колебания, вращения тел, соударения упругих тел, движение тела в поле центральных сил и т.п.
В классической электродинамике к слою частных моделей и законов, включенных в состав теории, принадлежат теоретические схемы электростатики и магнитостатики, кулоновского взаимодействия зарядов, магнитного действия тока, электромагнитной индукции, постоянного тока и т.д.
Когда эти частные теоретические схемы включены в состав теории, они подчинены фундаментальной, но по отношению друг к другу могут иметь независимый статус. Образующие их абстрактные объекты специфичны. Они могут быть сконструированы на основе абстрактных объектов фундаментальной теоретической схемы и выступать как их своеобразная модификация. Различию между фундаментальной и частными теоретическими схемами в составе развитой теории соответствует различие между ее фундаментальными законами и их следствиями.
Как уже отмечалось, частные теоретические схемы и связанные с ними уравнения могут предшествовать развитой теории. Более того, когда возникают фундаментальные теории, рядом с ними могут существовать частные теоретические схемы, описывающие эту же область взаимодействия, но с позиций альтернативных представлений. Так, например, обстояло дело с фарадеевскими моделями электромагнитной и электростатической индукции. Они возникли в период, когда создавался первый вариант развитой теории электричества и магнетизма - электродинамика Ампера. Это была достаточно развитая математизированная теория, которая описывала и объясняла явления электричества и магнетизма с позиций принципа дальнодействия. Что же касается теоретических схем, предложенных Фарадеем, то они базировались на альтернативной идее - близкодействия.
Не лишне подчеркнуть, что законы электростатической и электромагнитной индукции были сформулированы Фарадеем в качественном виде, без применения математики. Их математическая формулировка была найдена позднее, когда была создана теория электромагнитного поля. При построении этой теории фарадеевские модели были видоизменены и включены в ее состав.
Это обстоятельство характерно для судеб любых частных теоретических схем, ассимилируемых развитой теорией. Они редко сохраняются в своем первоначальном виде, а чаще всего трансформируются и только благодаря этому становятся компонентом развитой теории.
Итак, строение развитой естественно-научной теории можно изобразить как сложную, иерархически организованную систему теоретических схем и законов, где теоретические схемы образуют своеобразный внутренний скелет теории.
Функционирование теорий предполагает их применение к объяснению и предсказанию опытных фактов. Чтобы применить к опыту фундаментальные законы развитой теории, из них нужно получить следствия, сопоставимые с результатами опыта. Вывод таких следствий характеризуется как развертывание теории.
Особенности функционирования теорий. Математический аппарат
и его интерпретация
Каким же образом осуществляется такое развертывание? Ответ на этот вопрос во многом зависит от того, как понимается строение теории, насколько глубоко выявлена ее содержательная структура.
Долгое время в логико-методологической литературе доминировало представление о теории как гипотетико-дедуктивной системе. Структура теории рассматривалась по аналогии со структурой формализованной математической теории и изображалась как иерархическая система высказываний, где из базисных утверждений верхних ярусов строго логически выводятся высказывания нижних ярусов вплоть до высказываний, непосредственно сравнимых с опытными фактами. Правда, затем эта версия была смягчена и несколько модифицирована, поскольку выяснилось, что в процессе вывода приходится уточнять некоторые положения теории, вводить в нее дополнительные допущения.
Но в таком случае возникают вполне уместные вопросы: когда и как такие допущения вводятся, в чем их сущность, имеются ли какие-либо, пусть скрытые, нормативы, которые регулируют этот процесс, а если имеются, в чем они заключаются?
При рассмотрении теории только с формальной стороны, как системы высказываний, ответить на эти вопросы невозможно. Но если обратиться к анализу содержательной структуры теории, если учесть, что теоретические высказывания вводятся относительно абстрактных объектов, связи и отношения которых составляют смысл теоретических высказываний, то тогда обнаруживаются новые особенности строения и функционирования теории.
Иерархической структуре высказываний соответствует иерархия взаимосвязанных абстрактных объектов. Связи же этих объектов образуют теоретические схемы различного уровня. И тогда развертывание теории предстает не только как оперирование высказываниями, но и как мысленные эксперименты с абстрактными объектами теоретических схем.
Теоретические схемы играют важную роль в развертывании теории. Вывод из фундаментальных уравнений теории их следствий (частных теоретических законов) осуществляется не только за счет формальных математических и логических операций над высказываниями, но и за счет содержательных приемов - мысленных экспериментов с абстрактными объектами теоретических схем, позволяющих редуцировать фундаментальную теоретическую схему к частным.
Допустим, что из основных уравнений ньютоновской механики необходимо получить выражение для механического закона малых колебаний. Вывод этого следствия осуществляется следующим образом. Вначале эксплицируется фундаментальная теоретическая схема, обеспечивающая интерпретацию математических выражений для фундаментальных законов механики. Ее редуцируют к частной теоретической схеме, которая представляет собой модель малых механических колебаний - осциллятор. Эту модель получают в качестве конкретизации фундаментальной теоретической схемы механики путем учета в ней особенностей малых колебаний, которые обнаруживает реальный опыт. Предполагается, что сила, меняющая состояние движения материальной точки, есть квазиупругая сила. Выбирается такая система отсчета, в которой движение материальной точки предстает как ее периодическое отклонение и возвращение к положению равновесия. В результате конструируется теоретическая схема механических колебаний, которая служит основанием для вывода уравнения малых колебаний. К этой схеме прилагаются уравнения движения, выражающие второй закон Ньютона. Исходя из особенностей модели малых колебаний, в уравнение: подставляют выражение для квазиупругой силы F = -kx; где x - отклонение точки от положения равновесия, а k - коэффициент упругости. В результате на основе уравнения, выражающего второй закон Ньютона, получают выражение для закона малых колебаний .
Описанная процедура вывода в своих основных чертах универсальна и используется при развертывании различных теорий эмпирических наук.
Даже весьма развитые и математизированные теории физики развертываются не только за счет формально-логических и математических приемов, но и за счет мысленных экспериментов с абстрактными объектами теоретических схем, экспериментов, в процессе которых на базе фундаментальной теоретической схемы конструируются частные.
В свете сказанного можно уточнить представление о теории как математическом аппарате и его интерпретации.
Во-первых, аппарат нельзя понимать как формальное исчисление, развертывающееся только в соответствии с правилами математического оперирования. Лишь отдельные фрагменты этого аппарата строятся подобным способом. "Сцепление" же их осуществляется за счет обращения к теоретическим схемам, которые эксплицируются в форме особых модельных представлений, что позволяет, проводя мысленные эксперименты над абстрактными объектами таких схем, корректировать преобразования уравнений принятого формализма.
Во-вторых, следует уточнить само понятие интерпретации. Известно, что интерпретация уравнений обеспечивается их связью с теоретической моделью, в объектах которой выполняются уравнения, и связью уравнений с опытом. Последний аспект называется эмпирической интерпретацией.
Эмпирическая интерпретация достигается за счет особого отображения теоретических схем на объекты тех экспериментально-измерительных ситуаций, на объяснение которых претендует модель.
Процедуры отображения состоят в установлении связей между признаками абстрактных объектов и отношениями эмпирических объектов. Описанием этих процедур выступают правила соответствия. Они составляют содержание операциональных определений величин, фигурирующих в уравнениях теории. Такие определения имеют двухслойную структуру, включающую: 1) описание идеализированной процедуры измерения (измерение в рамках мысленного идеализированного эксперимента) и 2) описание приемов построения данной процедуры как идеализации реальных экспериментов и измерений, обобщаемых в теории. Например, электрическая напряженность в точке E в классической электродинамике операционально определяется через описание следующего мысленного эксперимента: предполагается, что в соответствующую точку поля вносится точечный пробный заряд и импульс, приобретенный данным зарядом, служит мерой электрической напряженности поля в данной точке. Идеализации, которые используются в этом мысленном эксперименте, обосновываются в качестве выражения существенных особенностей реальных опытов электродинамики. В частности, точечный пробный заряд обосновывается как идеализация, опирающаяся на особенности реальных экспериментов кулоновского типа. В этих экспериментах можно уменьшать объем заряженных тел и варьировать величину зарядов, сосредоточенных в объеме каждого тела. На этой основе можно добиться того, чтобы заряд, вносимый в поле действия сил другого заряда, оказывал на него пренебрежимо малое воздействие. Идеализирующие допущения, что заряд, по отдаче которого обнаруживается поле, сосредоточен в точке и не оказывает никакого обратного воздействия на поле, вводит представление о точечном пробном заряде.
Фундаментальные уравнения теории приобретают физический смысл и статус физических законов благодаря отображению на фундаментальную теоретическую схему. Но было бы большим упрощением считать, что таким образом обеспечивается физический смысл и теоретических следствий, выводимых из фундаментальных уравнений. Чтобы обеспечить такой смысл, нужно еще уметь конструировать на основе фундаментальной теоретической схемы частные теоретические схемы. Нетрудно, например, установить, что математические выражения для законов Ампера, БиоСавара и т.д., выведенные из уравнений Максвелла, уже не могут интерпретироваться посредством фундаментальной теоретической схемы электродинамики. Они содержат в себе специфические величины, смысл которых идентичен признакам абстрактных объектов соответствующих частных теоретических схем, в которых векторы электрической, магнитной напряженности и плотности тока в точке замещаются другими конструктами: плотностью тока в некотором объеме, напряженностями поля, взятыми по некоторой конечной пространственной области, и т. д.
Учитывая все эти особенности развертывания теории и ее математического аппарата, можно расценить конструирование частных схем и вывод соответствующих уравнений как порождение фундаментальной теорией специальных теорий (микротеорий). При этом важно различить два типа таких теорий, отличающихся характером лежащих в их основании теоретических схем. Специальные теории первого типа могут целиком входить в обобщающую фундаментальную теорию на правах ее раздела (как, например, включаются в механику модели и законы малых колебаний, вращения твердых тел и т.п.). Специальные теории второго типа лишь частично соотносятся с какой-либо одной фундаментальной теорией. Лежащие в их основании теоретические схемы являются своего рода гибридными образованиями. Они создаются на основе фундаментальных теоретических схем по меньшей мере двух теорий. Примерами такого рода гибридных образований может служить классическая модель абсолютно черного излучения, построенная на базе представлений термодинамики и электродинамики. Гибридные теоретические схемы могут существовать в качестве самостоятельных теоретических образований наряду с фундаментальными теориями и негибридными частными схемами, еще не включенными в состав фундаментальной теории.
Вся эта сложная система взаимодействующих друг с другом теорий фундаментального и частного характера образует массив теоретического знания некоторой научной дисциплины.
Каждая из теорий даже специального характера имеет свою структуру, характеризующуюся уровневой иерархией теоретических схем. В этом смысле разделение теоретических схем на фундаментальную и частные относительно. Оно имеет смысл только при фиксации той или иной теории. Например, гармонический осциллятор как модель механических колебаний, будучи частной схемой по отношению к фундаментальной теоретической схеме механики, вместе с тем имеет базисный фундаментальный статус по отношению к еще более специальным теоретическим моделям, которые конструируются для описания различных конкретных ситуаций механического колебания (таких, например, как вырожденные колебания маятника, затухающие колебания маятника или тела на пружине и т.д.).
При выводе следствий из базисных уравнений любой теории, как фундаментальной, так и специальной (микротеории), исследователь осуществляет мысленные эксперименты с теоретическими схемами, используя конкретизирующие допущения и редуцируя фундаментальную схему соответствующей теории к той или иной частной теоретической схеме.
Специфика сложных форм теоретического знания таких, как физическая теория, состоит в том, что операции построения частных теоретических схем на базе конструктов фундаментальной теоретической схемы не описываются в явном виде в постулатах и определениях теории. Эти операции демонстрируются на конкретных образцах, которые включаются в состав теории в качестве своего рода эталонных ситуаций, показывающих, как осуществляется вывод следствий из основных уравнений теории. Неформальный характер всех этих процедур, необходимость каждый раз обращаться к исследуемому объекту и учитывать его особенности при конструировании частных теоретических схем превращают вывод каждого очередного следствия из основных уравнений теории в особую теоретическую задачу. Развертывание теории осуществляется в форме решения таких задач. Решение некоторых из них с самого начала предлагается в качестве образцов, в соответствии с которыми должны решаться остальные задачи.
Итак, эмпирический и теоретический уровни научного знания имеют сложную структуру. Взаимодействие знаний каждого из этих уровней, их объединение в относительно самостоятельные блоки, наличие прямых и обратных связей между ними требуют рассматривать их как целостную, самоорганизующуюся систему. В рамках каждой научной дисциплины многообразие знаний организуется в единое системное целое во многом благодаря основаниям, на которые они опираются. Основания выступают системообразующим блоком, который определяет стратегию научного поиска, систематизацию полученных знаний и обеспечивает их включение в культуру соответствующей исторической эпохи.
Основания науки
Можно выделить по меньшей мере три главных компонента оснований научной деятельности: идеалы и нормы исследования, научную картину мира и философские основания науки. Каждый из них, в свою очередь, внутренне структурирован. Охарактеризуем каждый из указанных компонентов и проследим, каковы их связи между собой и возникающими на их основе эмпирическими и теоретическими знаниями.
Идеалы и нормы исследовательской деятельности
Как и всякая деятельность, научное познание регулируется определенными идеалами и нормативами, в которых выражены представления о целях научной деятельности и способах их достижения. Среди идеалов и норм науки могут быть выявлены: а) собственно познавательные установки, которые регулируют процесс воспроизведения объекта в различных формах научного знания; б) социальные нормативы, которые фиксируют роль науки и ее ценность для общественной жизни на определенном этапе исторического развития, управляют процессом коммуникации исследователей, отношениями научных сообществ и учреждений друг с другом и с обществом в целом и т.д..
Эти два аспекта идеалов и норм науки соответствуют двум аспектам ее функционирования: как познавательной деятельности и как социального института.
Познавательные идеалы науки имеют достаточно сложную организацию. В их системе можно выделить следующие основные формы: 1) идеалы и нормы объяснения и описания, 2) доказательности и обоснованности знания, 3) построения и организации знаний. В совокупности они образуют своеобразную схему метода исследовательской деятельности, обеспечивающую освоение объектов определенного типа.
На разных этапах своего исторического развития наука создает разные типы таких схем метода, представленных системой идеалов и норм исследования. Сравнивая их, можно выделить как общие, инвариантные, так и особенные черты в содержании познавательных идеалов и норм.
Если общие черты характеризуют специфику научной рациональности, то особенные черты выражают ее исторические типы и их конкретные дисциплинарные разновидности. В содержании любого из выделенных нами видов идеалов и норм науки (объяснения и описания, доказательности, обоснования и организации знаний) можно зафиксировать по меньшей мере три взаимосвязанных уровня.
Первый уровень представлен признаками, которые отличают науку от других форм познания (обыденного, стихийно-эмпирического познания, искусства, религиозно-мифологического освоения мира и т.п.). Например, в разные исторические эпохи по-разному понимались природа научного знания, процедуры его обоснования и стандарты доказательности. Но то, что научное знание отлично от мнения, что оно должно быть обосновано и доказано, что наука не может ограничиваться непосредственными констатациями явлений, а должна раскрыть их сущность, - все эти нормативные требования выполнялись и в античной, и в средневековой науке, и в науке нашего времени.
Второй уровень содержания идеалов и норм исследования представлен исторически изменчивыми установками, которые характеризуют стиль мышления, доминирующий в науке на определенном историческом этапе ее развития.
Так, сравнивая древнегреческую математику с математикой Древнего Вавилона и Древнего Египта, можно обнаружить различия в идеалах организации знания. Идеал изложения знаний как набора рецептов решения задач, принятый в математике Древнего Востока, в греческой математике заменяется идеалом организации знания как дедуктивно развертываемой системы, в которой из исходных посылок-аксиом выводятся следствия. Наиболее яркой реализацией этого идеала была первая теоретическая система в истории науки - евклидова геометрия.
При сопоставлении способов обоснования знания, господствовавших в средневековой науке, с нормативами исследования, принятыми в науке Нового времени, обнаруживается изменение идеалов и норм доказательности и обоснованности знания. В соответствии с общими мировоззренческими принципами, со сложившимися в культуре своего времени ценностными ориентациями и познавательными установками ученый средневековья различал правильное знание, проверенное наблюдениями и приносящее практический эффект, и истинное знание, раскрывающее символический смысл вещей, позволяющее через чувственные вещи микрокосма увидеть макрокосм, через земные предметы соприкоснуться с миром небесных сущностей. Поэтому при обосновании знания в средневековой науке ссылки на опыт как на доказательство соответствия знания свойствам вещей в лучшем случае означали выявление только одного из многих смыслов вещи, причем далеко не главного смысла.
Становление естествознания в конце XVI - начале XVII в. утвердило новые идеалы и нормы обоснованности знания. В соответствии с новыми ценностными ориентациями и мировоззренческими установками главная цель познания определялась как изучение и раскрытие природных свойств и связей предметов, обнаружение естественных причин и законов природы. Отсюда в качестве главного требования обоснованности знания о природе было сформулировано требование его экспериментальной проверки. Эксперимент стал рассматриваться как важнейший критерий истинности знания.
Можно показать, далее, что уже после становления теоретического естествознания в XVII в. его идеалы и нормы претерпевали существенную перестройку. Вряд ли, например, физик XVIIXIX века удовлетворился бы идеалами квантово-механического описания, в которых теоретические характеристики объекта даются через ссылки на характер приборов, а вместо целостной картины физического мира предлагаются две дополнительные картины, где одна дает пространственно-временное, а другая причинно-следственное описание явлений. Классическая физика и квантово-релятивистская физика - это разные типы научной рациональности, которые находят свое конкретное выражение в различном понимании идеалов и норм исследования.
Наконец, в содержании идеалов и норм научного исследования можно выделить третий уровень, в котором установки второго уровня конкретизируются применительно к специфике предметной области каждой науки (математики, физики, биологии, социальных наук и т.п.).
Например, в математике отсутствует идеал экспериментальной проверки теории, но для опытных наук он обязателен.
В физике существуют особые нормативы обоснования ее развитых математизированных теорий. Они выражаются в принципах наблюдаемости, соответствия, инвариантности. Эти принципы регулируют физическое исследование, но они избыточны для наук, только вступающих в стадию теоретизации и математизации.
Современная биология не может обойтись без идеи эволюции и поэтому методы историзма органично включаются в систему ее познавательных установок. Физика же пока не прибегает в явном виде к этим методам. Если для биологии идея развития распространяется на законы живой природы (эти законы возникают вместе со становлением жизни), то физика до последнего времени вообще не ставила проблемы происхождения действующих во Вселенной физических законов. Лишь в последней трети XX в. благодаря развитию теории элементарных частиц в тесной связи с космологией, а также достижениям термодинамики неравновесных систем (концепция И.Пригожина) и синергетики, в физику начинают проникать эволюционные идеи, вызывая изменения ранее сложившихся дисциплинарных идеалов и норм.
Специфика исследуемых объектов непременно сказывается на характере идеалов и норм научного познания, и каждый новый тип системной организации объектов, вовлекаемый в орбиту исследовательской деятельности, как правило, требует трансформации идеалов и норм научной дисциплины.
Но не только спецификой объекта обусловлено их функционирование и развитие. В их системе выражен определенный образ познавательной деятельности, представление об обязательных процедурах, которые обеспечивают постижение истины. Этот образ всегда имеет социокультурную размерность. Он формируется в науке под влиянием социальных потребностей, испытывая воздействие мировоззренческих структур, лежащих в фундаменте культуры той или иной исторической эпохи. Эти влияния определяют специфику обозначенного выше второго уровня содержания идеалов и норм исследования, который выступает базисом для формирования нормативных структур, выражающих особенности различных предметных областей науки. Именно на этом уровне наиболее ясно прослеживается зависимость идеалов и норм науки от культуры эпохи, от доминирующих в ней мировоззренческих установок и ценностей.
Поясним сказанное примером. Когда известный естествоиспытатель XVIII в. Ж. Бюффон знакомился с трактатами натуралиста эпохи Возрождения Альдрованди, он выражал крайнее недоумение по поводу ненаучного способа описания и классификации явлений в его трактатах.
Например, в трактате о змеях Альдрованди наряду со сведениями, которые естествоиспытатели последующих эпох отнесли бы к научному описанию (виды змей, их размножение, действие змеиного яда и т.д.), включал описания чудес и пророчеств, связанных с тайными знаками змеи, сказания о драконах, сведения об эмблемах и геральдических знаках, сведения о созвездиях Змеи, Змееносца, Дракона и связанных с ними астрологических предсказаниях и т.п..
Такие способы описания были реликтами познавательных идеалов, характерных для культуры средневекового общества. Они были порождены доминирующими в этой культуре мировоззренческими установками, которые определяли восприятие, понимание и познание человеком мира. В системе таких установок познание мира трактовалось как расшифровка смысла, вложенного в вещи и события актом божественного творения. Вещи и явления рассматривались как дуально расщепленные - их природные свойства воспринимались одновременно и как знаки божественного помысла, воплощенного в мире. В соответствии с этими мировоззренческими установками формировались идеалы объяснения и описания, принятые в средневековой науке. Описать вещь или явление значило не только зафиксировать признаки, которые в более поздние эпохи (в науке Нового времени) квалифицировались как природные свойства и качества вещей, но и обнаружить "знаково-символические" признаки вещей, их аналогии, "созвучия" и "перекличку" с другими вещами и событиями Универсума.
Поскольку вещи и явления воспринимались как знаки, а мир трактовался как своеобразная книга, написанная "божьими письменами", постольку словесный или письменный знак и сама обозначаемая им вещь могли быть уподоблены друг другу. Поэтому в описаниях и классификациях средневековой науки реальные признаки вещи часто объединяются в единый класс с символическими обозначениями и языковыми знаками. С этих позиций вполне допустимо, например, сгруппировать в одном описании биологические признаки змеи, геральдические знаки и легенды о змеях, истолковав все это как различные виды знаков, обозначающих некоторую идею (идею змеи), которая вложена в мир божественным помыслом.
Перестройка идеалов и норм средневековой науки, начатая в эпоху Возрождения, осуществлялась на протяжении довольно длительного исторического периода. На первых порах новое содержание облекалось в старую форму, а новые идеи и методы соседствовали со старыми. Поэтому в науке Возрождения мы встречаем наряду с принципиально новыми познавательными установками (требование экспериментального подтверждения теоретических построений, установка на математическое описание природы) и довольно распространенные приемы описания и объяснения, заимствованные из прошлой эпохи.
Показательно, что вначале идеал математического описания природы утверждался в эпоху Возрождения, исходя из традиционных для средневековой культуры представлений о природе как книге, написанной "божьими письменами". Затем эта традиционная мировоззренческая конструкция была наполнена новым содержанием и получила новую интерпретацию: "Бог написал книгу природы языком математики".
Итак, первый блок оснований науки составляют идеалы и нормы исследования. Они образуют целостную систему с достаточно сложной организацией. Эту систему, если воспользоваться аналогией А. Эддингтона, можно рассмотреть как своего рода "сетку метода", которую наука "забрасывает в мир" с тем, чтобы "выудить из него определенные типы объектов". "Сетка метода" детерминирована, с одной стороны, социокультурными факторами, определенными мировоззренческими презумпциями, доминирующими в культуре той или иной исторической эпохи, с другой - характером исследуемых объектов. Это означает, что с трансформацией идеалов и норм меняется "сетка метода" и, следовательно, открывается возможность познания новых типов объектов.
Определяя общую схему метода деятельности, идеалы и нормы регулируют построение различных типов теорий, осуществление наблюдений и формирование эмпирических фактов. Они как бы вплавляются, впечатываются во все эти процессы исследовательской деятельности. Исследователь может не осознавать всех применяемых в поиске нормативных структур, многие из которых ему представляются само собой разумеющимися. Он чаще всего усваивает их, ориентируясь на образцы уже проведенных исследований и на их результаты. В этом смысле процессы построения и функционирования научных знаний демонстрируют идеалы и нормы, в соответствии с которыми создавались научные знания.
В системе таких знаний и способов их построения возникают своеобразные эталонные формы, на которые ориентируется исследователь. Так, например, для Ньютона идеалы и нормы организации теоретического знания были выражены евклидовой геометрией, и он создавал свою механику, ориентируясь на этот образец. В свою очередь, ньютоновская механика была своеобразным эталоном для Ампера, когда он поставил задачу создать обобщающую теорию электричества и магнетизма.
Вместе с тем историческая изменчивость идеалов и норм, необходимость вырабатывать новые регулятивы исследования порождает потребность в их осмыслении и рациональной экспликации. Результатом такой рефлексии над нормативными структурами и идеалами науки выступают методологические принципы, в системе которых описываются идеалы и нормы исследования.
Научная картина мира
Второй блок оснований науки составляет научная картина мира. В развитии современных научных дисциплин особую роль играют обобщенные схемы - образы предмета исследования, посредством которых фиксируются основные системные характеристики изучаемой реальности. Эти образы часто именуют специальными картинами мира. Термин "мир" применяется здесь в специфическом смысле - как обозначение некоторой сферы действительности, изучаемой в данной науке ("мир физики", "мир биологии" и т.п.). Чтобы избежать терминологических дискуссий, имеет смысл пользоваться иным названием - картина исследуемой реальности. Наиболее изученным ее образцом является физическая картина мира. Но подобные картины есть в любой науке, как только она конституируется в качестве самостоятельной отрасли научного знания.
Обобщенная характеристика предмета исследования вводится в картине реальности посредством представлений: 1) о фундаментальных объектах, из которых полагаются построенными все другие объекты, изучаемые соответствующей наукой; 2) о типологии изучаемых объектов; 3) об общих закономерностях их взаимодействия; 4) о пространственно-временной структуре реальности. Все эти представления могут быть описаны в системе онтологических принципов, посредством которых эксплицируется картина исследуемой реальности и которые выступают как основание научных теорий соответствующей дисциплины. Например, принципы: мир состоит из неделимых корпускул; их взаимодействие осуществляется как мгновенная передача сил по прямой; корпускулы и образованные из них тела перемещаются в абсолютном пространстве с течением абсолютного времени - описывают картину физического мира, сложившуюся во второй половине XVII в. и получившую впоследствии название механической картины мира.
Переход от механической к электродинамической (последняя четверть XIX в.), а затем к квантово-релятивистской картине физической реальности (первая половина XX в.) сопровождался изменением системы онтологических принципов физики. Особенно радикальным он был в период становления квантово-релятивистской физики (пересмотр принципов неделимости атомов, существования абсолютного пространства - времени, лапласовской детерминации физических процессов).
По аналогии с физической картиной мира можно выделить картины реальности в других науках (химии, биологии, астрономии и т.д.). Среди них также существуют исторически сменяющие друг друга типы картин мира, что обнаруживается при анализе истории науки. Например, принятый химиками во времена Лавуазье образ мира химических процессов был мало похож на современный. В качестве фундаментальных объектов полагались лишь некоторые из известных ныне химических элементов. К ним приплюсовывался ряд сложных соединений (например, извести), которые в то время относили к "простым химическим субстанциям". После работ Лавуазье флогистон был исключен из числа таких субстанций, но теплород еще числился в этом ряду. Считалось, что взаимодействие всех этих "простых субстанций" и элементов, развертывающееся в абсолютном пространстве и времени, порождает все известные типы сложных химических соединений.
Такого рода картина исследуемой реальности на определенном этапе истории науки казалась истинной большинству химиков. Она целенаправляла как поиск новых фактов, так и построение теоретических моделей, объясняющих эти факты.
Каждая из конкретно-исторических форм картины исследуемой реальности может реализовываться в ряде модификаций, выражающих основные этапы развития научных знаний. Среди таких модификаций могут быть линии преемственности в развитии того или иного типа картины реальности (например, развитие ньютоновских представлений о физическом мире Эйлером, развитие электродинамической картины мира Фарадеем, Максвеллом, Герцем, Лоренцем, каждый из которых вводил в эту картину новые элементы). Но возможны и другие ситуации, когда один и тот же тип картины мира реализуется в форме конкурирующих и альтернативных друг другу представлений о физическом мире и когда одно из них в конечном итоге побеждает в качестве "истинной" физической картины мира (примерами могут служить борьба Ньютоновой и Декартовой концепций природы как альтернативных вариантов механической картины мира, а также конкуренция двух основных направлений в развитии электродинамической картины мира - программы Ампера - Вебера, с одной стороны, и программы Фарадея - Максвелла, с другой).
Картина реальности обеспечивает систематизацию знаний в рамках соответствующей науки. С ней связаны различные типы теорий научной дисциплины (фундаментальные и частные), а также опытные факты, на которые опираются и с которыми должны быть согласованы принципы картины реальности. Одновременно она функционирует в качестве исследовательской программы, которая целенаправляет постановку задач как эмпирического, так и теоретического поиска и выбор средств их решения.
Связь картины мира с ситуациями реального опыта особенно отчетливо проявляется тогда, когда наука начинает изучать объекты, для которых еще не создано теории и которые исследуются эмпирическими методами. Одной из типичных ситуаций может служить роль электродинамической картины мира в экспериментальном изучении катодных лучей. Случайное обнаружение их в эксперименте ставило вопрос о природе открытого физического агента. Электродинамическая картина мира требовала все процессы природы рассматривать как взаимодействие "лучистой материи" (колебаний эфира) и частиц вещества, которые могут быть электрически заряженными или электрически нейтральными. Отсюда возникали гипотезы о природе катодных лучей: одна из них предполагала, что новые физические агенты представляют собой поток частиц, другая рассматривала эти агенты как разновидность излучения. Соответственно этим гипотезам ставились экспериментальные задачи и вырабатывались планы экспериментов, посредством которых была выяснена природа катодных и рентгеновских лучей. Физическая картина мира целенаправляла эти эксперименты, последние же, в свою очередь, оказывали обратное воздействие на картину мира, стимулируя ее уточнение и развитие (например, выяснение природы катодных лучей в опытах Крукса, Перрена, Томсона было одним из оснований, благодаря которому в электродинамическую картину мира было введено представление об электронах как "атомах электричества", не сводимых к "атомам вещества").
Кроме непосредственной связи с опытом картина мира имеет с ним опосредованные связи через основания теорий, которые образуют теоретические схемы и сформулированные относительно них законы.
Картину мира можно рассматривать в качестве некоторой теоретической модели исследуемой реальности. Но это особая модель, отличная от моделей, лежащих в основании конкретных теорий.
Во-первых, они различаются по степени общности. На одну и ту же картину мира может опираться множество теорий, в том числе и фундаментальных. Например, с механической картиной мира были связаны механика Ньютона - Эйлера, термодинамика и электродинамика Ампера - Вебера. С электродинамической картиной мира связаны не только основания максвелловской электродинамики, но и основания механики Герца.
Во-вторых, специальную картину мира можно отличить от теоретических схем, анализируя образующие их абстракции (идеальные объекты). Так, в механической картине мира процессы природы характеризовались посредством таких абстракций, как: "неделимая корпускула", "тело", "взаимодействие тел, передающееся мгновенно по прямой и меняющее состояние движения тел", "абсолютное пространство" и "абсолютное время". Что же касается теоретической схемы, лежащей в основании ньютоновской механики (взятой в ее эйлеровском изложении), то в ней сущность механических процессов характеризуется посредством иных абстракций таких как, "материальная точка", "сила", "инерциальная пространственно-временная система отсчета".
Аналогичным образом можно выявить различие между конструктами теоретических схем и конструктами картины мира, обращаясь к современным образцам теоретического знания. Так, в рамках фундаментальной теоретической схемы квантовой механики процессы микромира характеризуются в терминах отношений вектора состояния частицы к вектору состояния прибора. Но эти же процессы могут быть описаны "менее строгим" образом, например в терминах корпускулярно-волновых свойств частиц, взаимодействия частиц с измерительными приборами определенного типа, корреляций свойств микрообъектов к макроусловиям и т.д. И это уже не собственно язык теоретического описания, а дополняющий его и связанный с ним язык физической картины мира.
Идеальные объекты, образующие картину мира, и абстрактные объекты, образующие в своих связях теоретическую схему, имеют разный статус. Последние представляют собой идеализации, и их нетождественность реальным объектам очевидна. Любой физик понимает, что "материальная точка" не существует в самой природе, ибо в природе нет тел, лишенных размеров. Но последователь Ньютона, принявший механическую картину мира, считал неделимые атомы реально существующими "первокирпичиками" материи. Он отождествлял с природой упрощающие ее и схематизирующие абстракции, в системе которых создается физическая картина мира. В каких именно признаках эти абстракции не соответствуют реальности - это исследователь выясняет чаще всего лишь тогда, когда его наука вступает в полосу ломки старой картины мира и замены ее новой.
Будучи отличными от картины мира, теоретические схемы всегда связаны с ней. Установление этой связи является одним из обязательных условий построения теории.
Благодаря связи с картиной мира происходит объективизация теоретических схем. Составляющая их система абстрактных объектов предстает как выражение сущности изучаемых процессов "в чистом виде". Важность этой процедуры можно проиллюстрировать на конкретном примере. Когда в механике Герца вводится теоретическая схема механических процессов, в рамках которой они изображаются только как изменение во времени конфигурации материальных точек, а сила представлена как вспомогательное понятие, характеризующее тип такой конфигурации, то все это воспринимается вначале как весьма искусственный образ механического движения. Но в механике Герца содержится разъяснение, что все тела природы взаимодействуют через мировой эфир, а передача сил представляет собой изменение пространственных отношений между частицами эфира. В результате теоретическая схема, лежащая в основании механики Герца, предстает уже как выражение глубинной сущности природных процессов.
Процедура отображения теоретических схем на картину мира обеспечивает ту разновидность интерпретации уравнений, выражающих теоретические законы, которую в логике называют концептуальной (или семантической) интерпретацией и которая обязательна для построения теории. Таким образом, вне картины мира теория не может быть построена в завершенной форме.
Картины реальности, развиваемые в отдельных научных дисциплинах, не являются изолированными друг от друга. Они взаимодействуют между собой. В этой связи возникает вопрос: существуют ли более широкие горизонты систематизации знаний, формы их систематизации, интегративные по отношению к специальным картинам реальности (дисциплинарным онтологиям)? В методологических исследованиях такие формы уже зафиксированы и описаны. К ним относится общая научная картина мира, которая выступает особой формой теоретического знания. Она интегрирует наиболее важные достижения естественных, гуманитарных и технических наук - это достижения типа представлений о нестационарной Вселенной и Большом взрыве, о кварках и синергетических процессах, о генах, экосистемах и биосфере, об обществе как целостной системе, о формациях и цивилизациях и т.д. Вначале они развиваются как фундаментальные идеи и представления соответствующих дисциплинарных онтологий, а затем включаются в общую научную картину мира.
И если дисциплинарные онтологии (специальные научные картины мира) репрезентируют предметы каждой отдельной науки (физики, биологии, социальных наук и т.д.), то в общей научной картине мира представлены наиболее важные системно-структурные характеристики предметной области научного познания как целого, взятого на определенной стадии его исторического развития.
Революции в отдельных науках (физике, химии, биологии и т.д.), меняя видение предметной области соответствующей науки, постоянно порождают мутации естественно-научной и общенаучной картин мира, приводят к пересмотру ранее сложившихся в науке представлений о действительности. Однако связь между изменениями в картинах реальности и кардинальной перестройкой естественно-научной и общенаучной картин мира не однозначна. Нужно учитывать, что новые картины реальности вначале выдвигаются как гипотезы. Гипотетическая картина проходит этап обоснования и может весьма длительное время сосуществовать рядом с прежней картиной реальности. Чаще всего она утверждается не только в результате продолжительной проверки опытом ее принципов, но и благодаря тому, что эти принципы служат базой для новых фундаментальных теорий.
Вхождение новых представлений о мире, выработанных в той или иной отрасли знания, в общенаучную картину мира не исключает, а предполагает конкуренцию различных представлений об исследуемой реальности.
Картина мира строится коррелятивно схеме метода, выражаемого в идеалах и нормах науки. В наибольшей мере это относится к идеалам и нормам объяснения, в соответствии с которыми вводятся онтологические постулаты науки. Выражаемый в них способ объяснения и описания включает в снятом виде все те социальные детерминации, которые определяют возникновение и функционирование соответствующих идеалов и норм научности. Вместе с тем постулаты научной картины мира испытывают и непосредственное влияние мировоззренческих установок, доминирующих в культуре некоторой эпохи.
Возьмем, например, представления об абсолютном пространстве механической картины мира. Они возникали на базе идеи однородности пространства. Напомним, что эта идея одновременно послужила и одной из предпосылок становления идеала экспериментального обоснования научного знания, поскольку позволяла утвердиться принципу воспроизводимости эксперимента. Формирование же этой идеи и ее утверждение в науке было исторически связано с преобразованием мировоззренческих смыслов категории пространства на переломе от Средневековья к Новому времени. Перестройка всех этих смыслов, начавшаяся в эпоху Возрождения, была сопряжена с новым пониманием человека, его места в мире и его отношения к природе. Причем модернизация смыслов категории пространства происходила не только в науке, но и в самых различных сферах культуры. В этом отношении показательно, что становление концепции гомогенного, евклидова пространства в физике резонировало с процессами формирования новых идей в изобразительном искусстве эпохи Возрождения, когда живопись стала использовать линейную перспективу евклидова пространства, воспринимаемую как реальную чувственную достоверность природы.
Представления о мире, которые вводятся в картинах исследуемой реальности, всегда испытывают определенное воздействие аналогий и ассоциаций, почерпнутых из различных сфер культурного творчества, включая обыденное сознание и производственный опыт определенной исторической эпохи.
Нетрудно, например, обнаружить, что представления об электрическом флюиде и теплороде, включенные в механическую картину мира в XVIII в., складывались во многом под влиянием предметных образов, почерпнутых из сферы повседневного опыта и производства соответствующей эпохи. Здравому смыслу XVIII столетия легче было согласиться с существованием немеханических сил, представляя их по образу и подобию механических, например, представляя поток тепла как поток невесомой жидкости - теплорода, падающего наподобие водяной струи с одного уровня на другой и производящего за счет этого работу так же, как совершает эту работу вода в гидравлических устройствах. Но вместе с тем введение в механическую картину мира представлений о различных субстанциях - носителях сил - содержало и момент объективного знания. Представление о качественно различных типах сил было первым шагом на пути к признанию несводимости всех видов взаимодействия к механическому. Оно способствовало формированию особых, отличных от механического, представлений о структуре каждого из таких видов взаимодействия.
Формирование картин исследуемой реальности в каждой отрасли науки всегда протекает не только как процесс внутринаучного характера, но и как взаимодействие науки с другими областями культуры.
Вместе с тем, поскольку картина реальности должна выразить главные сущностные характеристики исследуемой предметной области, постольку она складывается и развивается под непосредственным воздействием фактов и специальных теоретических моделей науки, объясняющих факты. Благодаря этому в ней постоянно возникают новые элементы содержания, которые могут потребовать даже коренного пересмотра ранее принятых онтологических принципов. Развитая наука дает множество свидетельств именно таких, преимущественно внутринаучных, импульсов эволюции картины мира. Представления об античастицах, кварках, нестационарной Вселенной и т.п. выступили результатом совершенно неожиданных интерпретаций математических выводов физических теорий и затем включались в качестве фундаментальных представлений в научную картину мира.
Философские основания науки
Рассмотрим теперь третий блок оснований науки. Включение научного знания в культуру предполагает его философское обоснование. Оно осуществляется посредством философских идей и принципов, которые обосновывают онтологические постулаты науки, а также ее идеалы и нормы. Характерным в этом отношении примером может служить обоснование Фарадеем материального статуса электрических и магнитных полей ссылками на принцип единства материи и силы.
Экспериментальные исследования Фарадея подтверждали идею, что электрические и магнитные силы передаются в пространстве не мгновенно по прямой, а по линиям различной конфигурации от точки к точке. Эти линии, заполняя пространство вокруг зарядов и источников магнетизма, воздействовали на заряженные тела, магниты и проводники. Но силы не могут существовать в отрыве от материи. Поэтому, подчеркивал Фарадей, линии сил нужно связать с материей и рассматривать их как особую субстанцию.
Не менее показательно обоснование Н. Бором нормативов квантово-механического описания. Решающую роль здесь сыграла аргументация Н. Бора, в частности его соображения о принципиальной "макроскопичности" познающего субъекта и применяемых им измерительных приборов. Исходя из анализа процесса познания как деятельности, характер которой обусловлен природой и спецификой познавательных средств, Бор обосновывал принцип описания, получивший впоследствии название принципа относительности описания объекта к средствам наблюдения.
Как правило, в фундаментальных областях исследования развитая наука имеет дело с объектами, еще не освоенными ни в производстве, ни в обыденном опыте (иногда практическое освоение таких объектов осуществляется даже не в ту историческую эпоху, в которую они были открыты). Для обыденного здравого смысла эти объекты могут быть непривычными и непонятными. Знания о них и методы получения таких знаний могут существенно не совпадать с нормативами и представлениями о мире обыденного познания соответствующей исторической эпохи. Поэтому научные картины мира (схема объекта), а также идеалы и нормативные структуры науки (схема метода) не только в период их формирования, но и в последующие периоды перестройки нуждаются в своеобразной стыковке с господствующим мировоззрением той или иной исторической эпохи, с категориями ее культуры. Такую "стыковку" обеспечивают философские основания науки. В их состав входят, наряду с обосновывающими постулатами, также идеи и принципы, которые обеспечивают эвристику поиска. Эти принципы обычно целенаправляют перестройку нормативных структур науки и картин реальности, а затем применяются для обоснования полученных результатов - новых онтологий и новых представлений о методе. Но совпадение философской эвристики и философского обоснования не является обязательным. Может случиться, что в процессе формирования новых представлений, исследователь использует одни философские идеи и принципы, а затем развитые им представления получают другую философскую интерпретацию, и только так они обретают признание и включаются в культуру. Таким образом, философские основания науки гетерогенны. Они допускают вариации философских идей и категориальных смыслов, применяемых в исследовательской деятельности.
Философские основания науки не следует отождествлять с общим массивом философского знания. Из большого поля философской проблематики и вариантов ее решений, возникающих в культуре каждой исторической эпохи, наука использует в качестве обосновывающих структур лишь некоторые идеи и принципы.
Формирование и трансформация философских оснований науки требует не только философской, но и специальной научной эрудиции исследователя (понимания им особенностей предмета соответствующей науки, ее традиций, ее образцов деятельности и т.п.). Оно осуществляется путем выборки и последующей адаптации идей, выработанных в философском анализе, к потребностям определенной области научного познания, что приводит к конкретизации исходных философских идей, их уточнению, возникновению новых категориальных смыслов, которые после вторичной рефлексии эксплицируются как новое содержание философских категорий. Весь этот комплекс исследований на стыке между философией и конкретной наукой осуществляется совместно философами и учеными-специалистами в данной науке. В настоящее время этот особый слой исследовательской деятельности обозначен как философия и методология науки. В историческом развитии естествознания особую роль в разработке проблематики, связанной с формированием и развитием философских оснований науки, сыграли выдающиеся естествоиспытатели, соединившие в своей деятельности конкретно-научные и философские исследования (Декарт, Ньютон, Лейбниц, Эйнштейн, Бор и др.).
Гетерогенность философских оснований не исключает их системной организации. В них можно выделить по меньшей мере две взаимосвязанные подсистемы: во-первых, онтологическую, представленную сеткой категорий, которые служат матрицей понимания и познания исследуемых объектов (категории "вещь", "свойство", "отношение", "процесс", "состояние", "причинность", "необходимость", "случайность", "пространство", "время" и т.п.), во-вторых, эпистемологическую, выраженную категориальными схемами, которую характеризуют познавательные процедуры и их результат (понимание истины, метода, знания, объяснения, доказательства, теории, факта и т.п.).
Обе подсистемы исторически развиваются в зависимости от типов объектов, которые осваивает наука, и от эволюции нормативных структур, обеспечивающих освоение таких объектов. Развитие философских оснований выступает необходимой предпосылкой экспансии науки на новые предметные области.
|
|
|
Глава 9
ДИНАМИКА НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
Подход к научному исследованию как к исторически развивающемуся процессу означает, что сама структура научного знания и процедуры его формирования должны рассматриваться как исторически изменяющиеся. Но тогда необходимо проследить, опираясь на уже введенные представления о структуре науки, как в ходе ее эволюции возникают все новые связи и отношения между ее компонентами, связи, которые меняют стратегию научного поиска. Представляется целесообразным выделить следующие основные ситуации, характеризующие процесс развития научных знаний: взаимодействие картины мира и опытных фактов, формирование первичных теоретических схем и законов, становление развитой теории (в классическом и современном вариантах).
Взаимодействие научной картины мира и опыта
Картина мира и опытные факты на этапе становления научной дисциплины
Первая ситуация может реализовываться в двух вариантах. Во-первых, на этапе становления новой области научного знания (научной дисциплины) и, во-вторых, в теоретически развитых дисциплинах при эмпирическом обнаружении и исследовании принципиально новых явлений, которые не вписываются в уже имеющиеся теории.
Рассмотрим вначале, как взаимодействует картина мира и эмпирические факты на этапе зарождения научной дисциплины, которая вначале проходит стадию накопления эмпирического материала об исследуемых объектах. В этих условиях эмпирическое исследование целенаправлено сложившимися идеалами науки и формирующейся специальной научной картиной мира (картиной исследуемой реальности). Последняя образует тот специфический слой теоретических представлений, который обеспечивает постановку задач эмпирического исследования, видение ситуаций наблюдения и эксперимента и интерпретацию их результатов.
Специальные картины мира как особая форма теоретических знаний являются продуктом длительного исторического развития науки. Они возникли в качестве относительно самостоятельных фрагментов общенаучной картины мира на этапе формирования дисциплинарно организованной науки (конец XVIII - первая половина XIX в.). Но на ранних стадиях развития, в эпоху становления естествознания, такой организации науки еще не было. Это обстоятельство не всегда адекватно осмысливается в методологических исследованиях. В 80-х годах, когда интенсивно обсуждался вопрос о статусе специальных картин мира, были высказаны три точки зрения: специальных картин мира вообще не существует и их не следует выделять в качестве особых форм теоретического знания; специальные картины мира являются ярко выраженными автономными образованиями; их автономия крайне относительна, поскольку они выступают фрагментами общенаучной картины мира. Однако, в истории науки могут найти подтверждения все три точки зрения, только они относятся к разным ее стадиям: додисциплинарной науке XVII века, дисциплинарно организованной науке XIX - первой половины XX в., современной науке с ее усиливающимися междисциплинарными связями. Эти стадии следует различать.
Первой из наук, которая сформировала целостную картину мира, опирающуюся на результаты экспериментальных исследований, была физика. В своих зародышевых формах возникающая физическая картина мира содержала (особенно в предгалилеевский период) множество натурфилософских наслоений. Но даже в этой форме она целенаправляла процесс эмпирического исследования и накопление новых фактов.
В качестве характерного примера такого взаимодействия картины мира и опыта в эпоху становления естествознания можно указать на эксперименты В.Гильберта, в которых исследовались особенности электричества и магнетизма.
В.Гильберт был одним из первых ученых, который противопоставил мировоззренческим установкам средневековой науки новый идеал - экспериментальное изучение природы. Однако картина мира, которая целенаправляла эксперименты В. Гильберта, включала ряд представлений, заимствованных из господствовавшей в средневековье аристотелевской натурфилософии. Хотя В. Гильберт и критиковал концепцию перипатетиков о четырех элементах (земли, воды, воздуха и огня) как основе всех других тел, он использовал представления о металлах как сгущениях земли и об электризуемых телах как о сгущениях воды. На основе этих представлений Гильберт выдвинул ряд гипотез относительно электрических и магнитных явлений. Эти гипотезы не выходили за рамки натурфилософских построений, но они послужили импульсом к постановке экспериментов, обнаруживших реальные факты. Например, представления об "электрических телах" как воплощении "стихии воды" породили гипотезу о том, что все электрические явления - результат истечения "флюидов" из наэлектризованных тел. Отсюда Гильберт предположил, что электрические истечения должны задерживаться преградами из бумаги и ткани и что огонь должен уничтожать электрические действия, поскольку он испаряет истечение. Так возникла идея серии экспериментов, обнаруживших факты экранирования электрического поля некоторыми видами материальных тел и факты воздействия пламени на наэлектризованные тела (если использовать современную терминологию, то здесь было по существу обнаружено, что пламя обладает свойствами проводника).
Аналогичным образом представления о магните как о сгущении Земли генерировали знаменитые эксперименты В.Гильберта с шаровым магнитом, посредством которых было доказано, что Земля является шаровым магнитом, и выяснены свойства земного магнетизма. Эксперимент с шаровым магнитом выглядит весьма изящным даже по меркам современных физических опытов. В его основе лежала аналогия между шаровым магнитом (террелой) и Землей. Гильберт исследовал поведение миниатюрной магнитной стрелки, помещаемой в разных точках террелы, и затем полученные данные сравнил с известными из практики мореплавания фактами ориентации магнитной стрелки относительно Земли. Из сравнения этих данных Гильберт заключил, что Земля есть шаровой магнит.
Исходная аналогия между террелой и Землей была подсказана принятой Гильбертом картиной мира, в которой магнит как разновидность металлов рассматривался в качестве воплощения "природы земли". Гильберт даже в названии шарового магнита (террела - земля) подчеркивает общность материи земли и магнита и естественность аналогии между земным шаром и шаровым магнитом.
Целенаправляя наблюдения и эксперименты, картина мира всегда испытывает их обратное воздействие. Можно констатировать, что новые факты, полученные В. Гильбертом в процессе эмпирического исследования процессов электричества и магнетизма, генерировали ряд достаточно существенных изменений в первоначально принятой В. Гильбертом картине мира. По аналогии с представлениями о земле как "большом магните", В. Гильберт включает в картину мира представления о планетах как о магнитных телах. Он высказывает смелую гипотезу о том, что планеты удерживают на их орбитах силы магнитного притяжения. Такая трактовка, навеянная экспериментами с магнитами, радикально меняла представление о природе сил. В это время силу рассматривали как результат соприкосновения тел (сила давления одного груза на другой, сила удара). Новая трактовка силы была преддверьем будущих представлений механической картины мира, в которой передача сил на расстоянии рассматривалась как источник изменений в состоянии движения тел.
Полученные из наблюдения факты могут не только видоизменять сложившуюся картину мира, но и привести к противоречиям в ней и потребовать ее перестройки. Лишь пройдя длительный этап развития, картина мира очищается от натурфилософских наслоений и превращается в специальную картину мира, конструкты которой (в отличие от натурфилософских схем) вводятся по признакам, имеющим опытное обоснование.
В истории науки первой осуществила такую эволюцию физика. В конце XVI - первой половине XVII в. она перестроила натурфилософскую схему мира, господствовавшую в физике Средневековья, и создала научную картину физической реальности - механическую картину мира. В ее становлении решающую роль сыграли новые мировоззренческие идеи и новые идеалы познавательной деятельности, сложившиеся в культуре эпохи Возрождения и начала Нового времени. Осмысленные в философии, они предстали в форме принципов, которые обеспечили новое видение накопленных предшествующим познанием и практикой фактов об исследуемых в физике процессах и позволили создать новую систему представлений об этих процессах. Важнейшую роль в построении механической картины мира сыграли: принцип материального единства мира, исключающий схоластическое разделение на земной и небесный мир, принцип причинности и закономерности природных процессов, принципы экспериментального обоснования знания и установка на соединение экспериментального исследования природы с описанием ее законов на языке математики.
Обеспечив построение механической картины мира, эти принципы превратились в ее философское обоснование.
Научная картина мира как регулятор эмпирического поиска в развитой науке
После возникновения механической картины мира процесс формирования специальных картин мира протекает уже в новых условиях. Специальные картины мира, возникавшие в других областях естествознания, испытывали воздействие физической картины мира как лидера естествознания и, в свою очередь, оказывали на физику активное обратное воздействие. В самой же физике построение каждой новой картины мира происходило не путем выдвижения натурфилософских схем с их последующей адаптацией к опыту, а путем преобразования уже сложившихся физических картин мира, конструкты которых активно использовались в последующем теоретическом синтезе (примером может служить перенос представлений об абсолютном пространстве и времени из механической в электродинамическую картину мира конца XIX столетия).
Ситуация взаимодействия картины мира и эмпирического материала, характерная для ранних стадий формирования научной дисциплины, воспроизводится и на более поздних этапах научного познания. Даже тогда, когда наука сформировала слой конкретных теорий, эксперимент и наблюдение способны обнаружить объекты, не объясняемые в рамках существующих теоретических представлений. Тогда новые объекты изучаются эмпирическими средствами, и картина мира начинает регулировать процесс такого исследования, испытывая обратное воздействие его результатов. Описанные выше примеры с исследованием катодных лучей могут служить достаточно хорошей иллюстрацией взаимодействия картины мира и опыта применительно к процессу физического исследования.
Аналогичные ситуации можно обнаружить и в других науках. Так, в современной астрономии, несмотря на довольно развитый слой теоретических моделей и законов, значительное место принадлежит исследованиям, в которых картина мира непосредственно регулирует процесс наблюдения и формирования эмпирических фактов. Астрономическое наблюдение весьма часто обнаруживает новый тип объектов или новые стороны взаимодействий, которые не могут быть сразу объяснены в рамках имеющихся теорий. Тогда картина реальности активно целенаправляет все последующие систематические наблюдения, в которых постепенно раскрываются особенности нового объекта.
Характерным примером в этом отношении может служить открытие и изучение квазаров. После обнаружения первого квазара - радиоисточника 3С 48 - сразу же возник вопрос, к какому типу космических объектов он относится. В картине исследуемой реальности, сложившейся ко времени открытия квазаров, наиболее "подходящими" типами объектов для этой цели могли быть звезды либо очень удаленные галактики. Обе гипотезы целенаправленно проверялись в наблюдениях. Именно в процессе такой проверки были обнаружены первые свойства квазаров. Дальнейшее исследование этих объектов эмпирическими средствами также проходило при активной корректировке со стороны картины реальности. В частности, можно установить ее целенаправляющую роль в одном из ключевых моментов этого исследования, а именно - открытии большого красного смещения в спектрах квазаров. В истоках этого открытия лежала догадка М. Шмидта, который отождествил эмиссионные линии в спектре квазаров с обычной бальмеровской серией водорода, допустив большое красное смещение (равное 0,158). Внешне эта догадка выглядит сугубо случайной, поскольку к этому времени считалось повсеместно, что квазары являются звездами нашей Галактики, а звезды Галактики не должны иметь такое смещение. Поэтому, чтобы возникла сама идея указанного отождествления линий, нужно было уже заранее выдвинуть экстравагантную гипотезу. Однако эта гипотеза перестает быть столь экстравагантной, если принять во внимание, что общие представления о структуре и эволюции Вселенной, сложившиеся к этому периоду в астрономии, включали представления о происходящих в галактиках грандиозных взрывах, которые сопровождаются выбросами вещества с большими скоростями, и о расширении нашей Вселенной. Любое из этих представлений могло генерировать исходную гипотезу о возможности большого красного смещения в спектре квазаров.
С этих позиций за случайными элементами в рассматриваемом открытии уже прослеживается его внутренняя логика. Здесь выявляется важная сторона регулятивной функции, которую выполняла картина мира по отношению к процессу наблюдения. Эта картина помогала не только сформулировать первичные гипотезы, которые целенаправляли наблюдения, но и помогала найти правильную интерпретацию соответствующих данных, обеспечивая переход от данных наблюдения к фактам науки.
Таким образом, первичная ситуация, характеризующая взаимодействие картины мира с наблюдениями и экспериментами, не отмирает с возникновением в науке конкретных теорий, а сохраняет свои основные характеристики как особый случай развития знания в условиях, когда исследование эмпирически обнаруживает новые объекты, для которых еще не создано адекватной теории.
Формирование частных теоретических схем и законов
Обратимся теперь к анализу второй ситуации развития теоретических знаний, которая связана с формированием частных теоретических схем и частных теоретических законов. На этом этапе объяснение и предсказание эмпирических фактов осуществляется уже не непосредственно на основе картины мира, а через применение создаваемых теоретических схем и связанных с ними выражений теоретических законов, которые служат опосредующим звеном между картиной мира и опытом.
В развитой науке теоретические схемы создаются вначале как гипотетические модели, а затем обосновываются опытом. Их построение осуществляется за счет использования абстрактных объектов, ранее сформированных в сфере теоретического знания и применяемых в качестве строительного материала при создании новой модели.
Выдвижение гипотез и их предпосылки
Только на ранних стадиях научного исследования, когда осуществляется переход от преимущественно эмпирического изучения объектов к их теоретическому освоению, конструкты теоретических моделей создаются путем непосредственной схематизации опыта. Но затем они используются в функции средства для построения новых теоретических моделей, и этот способ начинает доминировать в науке. Прежний же метод сохраняется только в рудиментарной форме, а его сфера действия оказывается резко суженной. Он используется главным образом в тех ситуациях, когда наука сталкивается с объектами, для теоретического освоения которых еще не выработано достаточных средств. Тогда объекты начинают изучаться экспериментальным путем и на этой основе постепенно формируются необходимые идеализации как средства для построения первых теоретических моделей в новой области исследования. Примерами таких ситуаций могут служить ранние стадии становления теории электричества, когда физика формировала исходные понятия - "проводник", "изолятор", "электрический заряд" и т.д. и тем самым создавала условия для построения первых теоретических схем, объясняющих электрические явления.
Большинство теоретических схем науки конструируются не за счет схематизации опыта, а методом трансляции абстрактных объектов, которые заимствуются из ранее сложившихся областей знания и соединяются с новой "сеткой связей". Следы такого рода операций легко обнаружить, анализируя теоретические модели классической физики. Например, объекты фарадеевской модели электромагнитной индукции "силовые линии" и "проводящее вещество" были абстрагированы не прямо из опытов по обнаружению явления электромагнитной индукции, а заимствовались из области знаний магнитостатики ("силовая линия") и знаний о токе проводимости ("проводящее вещество"). Аналогичным образом при создании планетарной модели атома представления о центре потенциальных отталкивающих сил внутри атома (ядро) и электронах были почерпнуты из теоретических знаний механики и электродинамики.
В этой связи возникает вопрос об исходных предпосылках, которые ориентируют исследователя в выборе и синтезе основных компонентов создаваемой гипотезы. Хотя такой выбор и представляет собой творческий акт, он имеет определенные основания. Такие основания создает принятая исследователем картина мира. Вводимые в ней представления о структуре природных взаимодействий позволяют обнаружить общие черты у различных предметных областей, изучаемых наукой.
Тем самым картина мира "подсказывает", откуда можно заимствовать абстрактные объекты и структуру, соединение которых приводит к построению гипотетической модели новой области взаимодействий.
Целенаправляющая функция картины мира при выдвижении гипотез может быть прослежена на примере становления планетарной модели атома.
Эту модель обычно связывают с именем Резерфорда и часто излагают историю ее формирования таким образом, что она возникала как непосредственное обобщение опытов Резерфорда по рассеянию р-частиц на атомах. Однако действительная история науки далека от этой легенды. Резерфорд осуществил свои опыты в 1912 г., а планетарная модель атома впервые была выдвинута в качестве гипотезы физиком японского происхождения Нагаока значительно раньше, в 1904 г.
Здесь отчетливо проявляется логика формирования гипотетических вариантов теоретической модели, которая создается "сверху" по отношению к опыту. Эскизно эта логика применительно к ситуации с планетарной моделью атома может быть представлена следующим образом.
Первым импульсом к ее построению, равно как и к выдвижению целого ряда других гипотетических моделей (например, модели Томсона), послужили изменения в физической картине мира, которые произошли благодаря открытию электронов и разработке Лоренцом теории электронов. В электродинамическую картину мира был введен, наряду с эфиром и атомами вещества, новый элемент "атомы электричества". В свою очередь, это поставило вопрос об их соотношении с атомами вещества. Обсуждение этого вопроса привело к постановке проблемы: не входят ли электроны в состав атома. Конечно, сама формулировка такого вопроса была смелым шагом, поскольку она приводила к новым изменениям в картине мира (нужно было признать сложное строение атомов вещества). Поэтому конкретизация проблемы соотношения атомов и электронов была связана с выходом в сферу философского анализа, что всегда происходит при радикальных сдвигах в картине мира (например, Дж. Дж. Томсон, который был одним их инициаторов постановки вопроса о связи электронов и атомов вещества, искал опору в идеях атомистики Босковича, чтобы доказать необходимость сведения в картине мира "атомов вещества" к "атомам электричества").
Последующее развитие физики подкрепило эту идею новыми экспериментальными и теоретическими открытиями. После открытия радиоактивности и ее объяснения как процесса спонтанного распада атомов в картине мира утвердилось представление о сложном строении атома. Теперь уже эфир и "атомы электричества" стали рассматриваться как формы материи, взаимодействие которых формирует все остальные объекты и процессы природы. В итоге возникла задача - построить "атом вещества" из положительно и отрицательно заряженных "атомов электричества", взаимодействующих через эфир.
Постановка такой задачи подсказывала выбор исходных абстракций для построения гипотетических моделей атома - это должны быть абстрактные объекты электродинамики. Что же касается структуры, в которую были погружены все эти абстрактные объекты, то ее выбор в какой-то мере также был обоснован картиной мира. В этот период (конец XIX - начало XX века) эфир рассматривался как единая основа сил тяготения и электромагнитных сил, что делало естественной аналогию между взаимодействием тяготеющих масс и взаимодействием зарядов.
Когда Нагаока предложил свою модель, то он исходил из того, что аналогом строения атома может служить вращение спутников и колец вокруг Сатурна: электроны должны вращаться вокруг положительно заряженного ядра, наподобие того как в небесной механике спутники вращаются вокруг центрального тела.
Использование аналоговой модели было способом переноса из небесной механики структуры, которая была соединена с новыми элементами (зарядами). Подстановка зарядов на место тяготеющих масс в аналоговую модель привела к построению планетарной модели атома.
Таким образом, в процессе выдвижения гипотетических моделей картина мира играет роль исследовательской программы, обеспечивающей постановку теоретических задач и выбор средств их решения.
После того как сформирована гипотетическая модель исследуемых взаимодействий, начинается стадия ее обоснования. Она не сводится только к проверке тех эмпирических следствий, которые можно получить из закона, сформулированного относительно гипотетической модели. Сама модель должна получить обоснование.
Важно обратить внимание на следующее обстоятельство. Когда при формировании гипотетической модели абстрактные объекты погружаются в новые отношения, то это, как правило, приводит к наделению их новыми признаками. Например, при построении планетарной модели атома положительный заряд был определен как атомное ядро, а электроны были наделены признаком "стабильно двигаться по орбитам вокруг ядра".
Предположив, что созданная таким путем гипотетическая модель выражает существенные черты новой предметной области, исследователь тем самым допускает: во-первых, что новые, гипотетические признаки абстрактных объектов имеют основание именно в той области эмпирически фиксируемых явлений, на объяснение которых модель претендует, и, во-вторых, что эти новые признаки совместимы с другими определяющими признаками абстрактных объектов, которые были обоснованы предшествующим развитием познания и практики.
Понятно, что правомерность таких допущений следует доказывать специально. Это доказательство производится путем введения абстрактных объектов в качестве идеализаций, опирающихся на новый опыт. Признаки абстрактных объектов, гипотетически введенные "сверху" по отношению к экспериментам новой области взаимодействий, теперь восстанавливаются "снизу". Их получают в рамках мысленных экспериментов, соответствующих типовым особенностям тех реальных экспериментальных ситуаций, которые призвана объяснить теоретическая модель. После этого проверяют, согласуются ли новые свойства абстрактных объектов с теми, которые оправданы предшествующим опытом.
Весь этот комплекс операций обеспечивает обоснование признаков абстрактных объектов гипотетической модели и превращение ее в теоретическую схему новой области взаимодействий. Будем называть эти операции конструктивным введением объектов в теорию.
Теоретическую схему, удовлетворяющую описанным процедурам, будем называть конструктивно обоснованной.
Процедуры конструктивного обоснования теоретических схем
Конструктивное обоснование обеспечивает привязку теоретических схем к опыту, а значит, и связь с опытом физических величин математического аппарата теории. Именно благодаря процедурам конструктивного обоснования в теории появляются правила соответствия.
Проследим особенности процедур конструктивного обоснования и их роль в развитии теории на разбираемом нами историческом примере с планетарной моделью атома.
Известно, что после того, как Нагаока предложил гипотезу планетарного строения атома, в его модели были обнаружены противоречия. В. Вин в 1905 г. показал, что признак электрона "двигаться по орбите вокруг ядра" противоречит другому его фундаментальному признаку "излучать при ускоренном движении". Поскольку движение по замкнутой орбите является ускоренным, электрон должен излучать, терять свою энергию и падать на ядро. Следовательно, атом, если бы он был устроен так, как предполагает планетарная модель, не может быть стабильным.
Этот парадокс являлся довольно типичной иллюстрацией обнаружения в гипотетической модели неконструктивного элемента (в данном случае это было представление об электронной орбите). Правда, вопрос о конструктивности представлений об атомном ядре оставался открытым. Однако модель Нагаока после критики со стороны Вина была забракована, и многие физики некоторое время даже не упоминали о ней при обсуждении проблемы строения атома.
Свою вторую жизнь она обрела после того, как Резерфорд осуществил эксперименты с a-частицами, которые доказывали существование атомного ядра. Характерно, что Резерфорд еще в 1911 г. ссылался на идеи Нагаока и, судя по всему, он ставил свои опыты, рассчитывая проверить самые различные модели строения атома, в том числе и забракованную планетарную модель. Во всяком случае в своих экспериментах он особым образом размещал регистрирующую аппаратуру, полагая возможным, что a-частицы после их взаимодействия с атомами могут рассеиваться на большие углы. Обнаружив в эксперименте именно этот тип рассеяния, Резерфорд истолковал его как свидетельство существования внутри атома положительно заряженного ядра.
Теперь уже стало возможным ввести конструктивно те признаки атомного ядра, которые были постулированы планетарной моделью.
Ядро было определено как центр потенциальных отталкивающих сил, способный рассеивать тяжелые, положительно заряженные частицы на большие углы. Характерно, что это определение можно найти даже в современных учебниках по физике. Нетрудно обнаружить, что оно представляет собой сжатое описание мысленного эксперимента по рассеиванию тяжелых частиц на атоме, который, в свою очередь, выступает идеализацией реальных экспериментов Резерфорда. Признаки конструкта "атомное ядро", введенные гипотетически, "сверху" по отношению к опыту, теперь были получены "снизу", как идеализация реальных экспериментов в атомной области. Тем самым гипотетический объект "атомное ядро" получил конструктивное обоснование и ему можно было придать онтологический статус.
Доказательство существования ядра привело к восстановлению в правах планетарной модели, хотя все парадоксы неустойчивого атома, обнаруженные Вином, еще не были разрешены. Но теперь проблема была конкретизирована. Было четко определено слабое звено модели - представление об электронной орбите. Этот абстрактный объект, введенный на этапе формирования гипотезы, не имел коррелята ни в одном из экспериментов в атомной области.
Показательно, что стремление локализовать, а затем и элиминировать неконструктивный элемент - "электронную орбиту", опираясь на анализ специфики атомных экспериментов, было главным импульсом, который целенаправлял перестройку модели Резерфорда в квантово-механическую модель атома.
Таким образом, обнаружение неконструктивных элементов не только выявляет неадекватность представления структуры отражаемого объекта в гипотетической модели, но и указывает на конкретные пути перестройки модели.
В классической физике процедуры конструктивного обоснования осуществлялись интуитивно. Их не эксплицировали в качестве методологического требования. Лишь переход к современной физике сопровождался выявлением в рамках методологической рефлексии ряда их существенных аспектов. Последнее, на мой взгляд, нашло свое выражение (хотя и не полностью адекватное) в рациональных моментах принципа наблюдаемости, который был важным методологическим регулятивом при построении теории относительности и квантовой механики. Эвристическое содержание данного принципа может быть интерпретировано как требование конструктивного введения абстрактных объектов в теоретические модели.
Конструктивное обоснование гипотезы приводит к постепенной перестройке первоначальных вариантов теоретической схемы до тех пор, пока она не будет адаптирована к соответствующему эмпирическому материалу. Перестроенная и обоснованная опытом теоретическая схема затем вновь сопоставляется с картиной мира, что приводит к уточнению и развитию последней. Например, после обоснования Резерфордом представлений о ядерном строении атома такие представления вошли в физическую картину мира, породив новый круг исследовательских задач - строение ядра, особенности "материи ядра" и т.д.
Таким образом, генерация нового теоретического знания осуществляется в результате познавательного цикла, который заключается в движении исследовательской мысли от оснований науки, и в первую очередь от обоснованных опытом представлений картины мира, к гипотетическим вариантам теоретических схем. Эти схемы затем адаптируются к тому эмпирическому материалу, на объяснение которого они претендуют. Теоретические схемы в процессе такой адаптации перестраиваются, насыщаются новым содержанием и затем вновь сопоставляются с картиной мира, оказывая на нее активное обратное воздействие. Развитие научных понятий и представлений осуществляется благодаря многократному повторению описанного цикла. В этом процессе происходит взаимодействие "логики открытия" и "логики оправдания гипотезы", которые выступают как взаимосвязанные аспекты развития теории.
Логика открытия и логика оправдания гипотезы
В стандартной модели развития теории, которая разрабатывалась в рамках позитивистской традиции, логика открытия и логика обоснования резко разделялись и противопоставлялись друг другу. Отголоски этого противопоставления можно найти и в современных постпозитивистских концепциях философии науки. Так, в концепции, развиваемой П. Фейерабендом, подчеркивается, что генерация новых идей не подчиняется никаким методологическим нормам и в этом смысле не подлежит рациональной реконструкции.
В процессе творчества, как подчеркивает П. Фейерабенд, действует принцип "все дозволено", а поэтому необходимо идеал методологического рационализма заменить идеалом методологического анархизма.
В концепции Фейерабенда справедливо отмечается, что самые различные социокультурные факторы активно влияют на процесс генерации научных гипотез. Но отсюда не вытекает, что нельзя выявить никаких внутренних для науки закономерностей формирования новых идей.
Фейерабенд, по традиции резко разделив этап формирования гипотезы и этап ее обоснования, во многом отрезал пути к выяснению этих закономерностей. Между тем рассмотрение этих двух этапов во взаимодействии и с учетом деятельностной природы научного знания позволяет заключить, что процесс обоснования гипотезы вносит не менее важный вклад в развитие концептуального аппарата науки, чем процесс генерации гипотезы. В ходе обоснования происходит развитие содержания научных понятий, что, в свою очередь, формирует концептуальные средства для построения будущих гипотетических моделей науки.
Описанный познавательный цикл, связывающий два этапа формирования теории, не обязательно осуществляется одним исследователем. Более того, как свидетельствует история науки, эта деятельность, как правило, осуществляется многими исследователями, образующими научные сообщества. В нашем примере с историей планетарной модели атома ключевыми фигурами, творчество которых обеспечило генерацию и развитие этой модели, выступали Нагаока, Вин и Резерфорд.
В принципе их можно рассматривать как некоторого коллективного теоретика, который осуществил необходимые операции для построения теории. Дальнейшее ее развитие, связанное с элиминацией неконструктивного объекта (электронная орбита) и построением квантово-механической модели атома, осуществлялось уже другими исследователями (Н. Бор, А. Зоммерфельд, В. Гейзенберг). Но их деятельность в принципе также может быть рассмотрена как творчество коллективного теоретика, осуществляющего познавательный цикл: движение от оснований науки к гипотетической модели, ее конструктивному обоснованию и затем вновь к анализу и развитию оснований науки.
В этом процессе создаваемая картина исследуемой реальности развивается как под воздействием непосредственных экспериментов, так и опосредовано, через теоретические схемы. В принципе, развитие эксперимента и конструктивное обоснование создаваемых теоретических схем уже на этапе построения частных теорий способно неявно втянуть в орбиту исследования новый тип взаимодействий, структура которых не представлена в картине исследуемой реальности. В этом случае возникает рассогласование между ней и некоторыми теоретическими схемами, а также некоторыми экспериментами. Такое рассогласование может потребовать изменения прежней картины исследуемой реальности. Необходимость такого рода изменений осознается исследователем в форме проблемных ситуаций. Однако разрешение последних и перестройка сложившейся картины мира представляется отнюдь не простым процессом. Этот процесс предполагает экспликацию и критический анализ философских оснований прежней картины исследуемой реальности, а также анализ идеалов познания с учетом накопленного наукой эмпирического и теоретического материала. В результате такого анализа может быть создана новая, на первых порах гипотетическая картина исследуемой реальности, которая затем адаптируется к опыту и теоретическим знаниям. Ее обоснование предполагает ассимиляцию накопленного эмпирического и теоретического материала и, кроме того, предсказание новых фактов и генерацию новых теоретических схем. Плюс ко всему, новая картина реальности должна быть вписана в культуру соответствующей исторической эпохи, адаптирована к существующим ценностям и нормативам познавательной деятельности. Учитывая, что процесс такого обоснования может занять довольно длительный период, новая система представлений о реальности не сразу выходит из гипотетической стадии и не сразу принимается большинством исследователей. Многие из них могут придерживаться старой картины мира, которая получила свое эмпирическое, теоретическое и философское обоснование на предшествующих стадиях научного развития. Рассогласование между ней и новыми теоретическими моделями или результатами эксперимента воспринимается такими исследователями как временная аномалия, которая может быть устранена в будущем путем коррекции теоретических схем и выработки новых моделей, объясняющих опыт.
Так возникает конкурентная борьба между различными картинами исследуемой реальности, каждая из которых вводит различное видение изучаемых наукой объектов и взаимодействий. Типичным примером такой борьбы может служить тот период развития классической электродинамики, когда в ней соперничали исследовательская программа Ампера-Вебера и исследовательская программа Фарадея.
Первая основывалась на механической картине мира, слегка модифицированной применительно к открытиям теории электричества (в этой картине предполагалось, что взаимодействие тел и зарядов осуществляется путем мгновенной передачи сил в пустоте), вторая вводила новую картину физической реальности (представление о полях сил, с которыми взаимодействуют заряды и тела, когда передача сил осуществляется с конечной скоростью от точки к точке). Фарадеевская картина физической реальности прошла длительный этап уточнения и развития и лишь к концу XIX столетия утвердилась в качестве электродинамической картины мира. Процесс ее превращения в господствующую систему представлений о физической реальности был обусловлен как генерированными ею экспериментальными и теоретическими открытиями, так и развитием ее философского обоснования, посредством которого новая физическая картина мира была вписана в культуру XIX столетия.
Развитие теоретического знания на уровне частных теоретических схем и законов подготавливает переход к построению развитой теории. Становление этой формы теоретического знания можно выделить как третью ситуацию, характеризующую динамику научного познания.
Логика построения развитых теорий в классической физике
В науке классического периода развитые теории создавались путем последовательного обобщения и синтеза частных теоретических схем и законов.
Таким путем были построены фундаментальные теории классической физики - ньютоновская механика, термодинамика, электродинамика. Основные особенности этого процесса можно проследить на примере истории максвелловской электродинамики.
Создавая теорию электромагнитного поля Максвелл опирался на предшествующие знания об электричестве и магнетизме, которые были представлены теоретическими моделями и законами, выражавшими существенные характеристики отдельных аспектов электромасштабных взаимодействий (теоретические модели и законы Кулона, Ампера, Фарадея, Био и Савара и т.д.).
По отношению к основаниям будущей теории электромагнитного поля это были частные теоретические схемы и частные теоретические законы.
Исходную программу теоретического синтеза задавали принятые исследователем идеалы познания и картина мира, которая определяла постановку задач и выбор средств их решения.
В процессе создания максвелловской электродинамики творческий поиск целенаправляли, с одной стороны, сложившиеся в науке идеалы и нормы, которым должна была удовлетворять создаваемая теория (идеал объяснения различных явлений с помощью небольшого числа фундаментальных законов, идеал организации теории как дедуктивной системы, в которой законы формулируются на языке математики), а с другой стороны, принятая Максвеллом фарадеевская картина физической реальности, которая задавала единую точку зрения на весьма разнородный теоретический материал, подлежащий синтезу и обобщению. Эта картина ставила задачу - объяснить все явления электричества и магнетизма как передачу электрических и магнитных сил от точки к точке в соответствии с принципом близкодействия.
Вместе с постановкой основной задачи она очерчивала круг теоретических средств, обеспечивающих решение задачи. Такими средствами послужили аналоговые модели и математические структуры механики сплошных сред. Фарадеевская картина мира обнаруживала сходство между передачей сил в этих качественно различных типах физических процессов и тем самым создавала основу для переброски соответствующих математических структур из механики сплошных сред в электродинамику. Показательно, что альтернативное максвелловскому направление исследований, связанное с именами Ампера и Вебера, исходило из иной картины мира при поиске обобщающей теории электромагнетизма. В соответствии с этой картиной использовались иные средства построения теории (аналоговые модели и математические структуры заимствовались из ньютоновской механики материальных точек).
Синтез, предпринятый Максвеллом, был основан на использовании уже известной нам операции применения аналоговых моделей. Эти модели заимствовались из механики сплошных сред и служили средством для переноса соответствующих гидродинамических уравнений в создаваемую теорию электромагнитного поля. Применение аналогий является универсальной операцией построения новой теории как при формировании частных теоретических схем, так и при их обобщении в развитую теорию. Научные теории не являются изолированными друг от друга, они развиваются как система, где одни теории поставляют для других строительный материал.
Аналоговые модели, которые использовал Максвелл - трубки тока несжимаемой жидкости, вихри в упругой среде, - были теоретическими схемами механики сплошных сред.
Когда связанные с ними уравнения транслировались в электродинамику, механические величины замещались в уравнениях новыми величинами. Такое замещение было возможным благодаря подстановке в аналоговую модель вместо абстрактных объектов механики новых объектов - силовых линий, зарядов, дифференциально малых элементов тока и т.д. Эти объекты Максвелл заимствовал из теоретических схем Кулона, Фарадея, Ампера, схем, которые он обобщал в создаваемой им новой теории. Подстановка в аналоговую модель новых объектов не всегда осознается исследователем, но она осуществляется обязательно. Без этого уравнения не будут иметь нового физического смысла и их нельзя применять в новой области.
Еще раз подчеркнем, что эта подстановка означает, что абстрактные объекты, транслированные из одной системы знаний (в нашем примере из системы знаний об электричестве и магнетизме) соединяются с новой структурой ("сеткой отношений"), заимствованной из другой системы знаний (в данном случае из механики сплошных сред). В результате такого соединения происходит трансформация аналоговой модели. Она превращается в теоретическую схему новой области явлений, схему на первых порах гипотетическую, требующую своего конструктивного обоснования.
Особенности формирования научной гипотезы
Движение от картины мира к аналоговой модели и от нее к гипотетической схеме исследуемой области взаимодействий составляет своеобразную рациональную канву процесса выдвижения гипотезы. Часто этот процесс описывается в терминах психологии открытия и творческой интуиции. Однако такое описание, если оно претендует на содержательность, непременно должно быть сопряжено с выяснением "механизмов" интуиции. Показательно, что на этих путях исследователи сразу же столкнулись с так называемым процессом гештальт-переключения, составляющим основу интеллектуальной интуиции.
Детальный анализ этого процесса показывает, что интеллектуальную интуицию существенно характеризует использование некоторых модельных представлений, сквозь призму которых рассматриваются новые ситуации. Модельные представления задают образ структуры (гештальт), который переносится на новую предметную область и по-новому организует ранее накопленные элементы знаний об этой области (понятия, идеализации и т.п.).
Результатом этой работы творческого воображения и мышления является гипотеза, позволяющая решить поставленную задачу.
Дальнейшее рассмотрение механизмов интеллектуальной интуиции достаточно четко зафиксировало, что новое видение реальности, которое соответствует гештальт-переключению, формируется за счет подстановки в исходную модель-представление (гештальт) новых элементов - идеальных объектов, и это позволяет сконструировать новую модель, задающую новое видение исследуемых процессов.
Гештальт здесь является своего рода "литейной формой", по которой "отливается модель".
Такое описание процедур генерации гипотезы соответствует исследованиям по психологии открытия. Но процесс выдвижения научных гипотез можно описывать и в терминах логико-методологического анализа. Тогда выявляются его новые важные аспекты.
Во-первых, еще раз отметим то обстоятельство, что сам поиск гипотезы не может быть сведен только к методу проб и ошибок; в формировании гипотезы существенную роль играют принятые исследователем основания (идеалы познания и картина мира), которые целенаправляют творческий поиск, генерируя исследовательские задачи и очерчивая область средств их решения.
Во-вторых, подчеркнем, что операции формирования гипотезы не могут быть перемещены целиком в сферу индивидуального творчества ученого. Эти операции становятся достоянием индивида постольку, поскольку его мышление и воображение формируется в контексте культуры, в которой транслируются образцы научных знаний и образцы деятельности по их производству. Поиск гипотезы, включающий выбор аналогий и подстановку в аналоговую модель новых абстрактных объектов, детерминирован не только исторически сложившимися средствами теоретического исследования. Он детерминирован также трансляцией в культуре некоторых образцов исследовательской деятельности (операций, процедур), обеспечивающих решение новых задач. Такие образцы включаются в состав научных знаний и усваиваются в процессе обучения. Т. Кун справедливо отметил, что применение уже выработанных в науке теорий к описанию конкретных эмпирических ситуаций основано на использовании некоторых образцов мысленного экспериментирования с теоретическими моделями, образцов, которые составляют важнейшую часть парадигм науки.
Кун указал также на аналогию между деятельностью по решению задач в процессе приложения теории и исторически предшествующей ей деятельностью по выработке исходных моделей, на основе которых затем решаются теоретические задачи.
Подмеченная Куном аналогия является внешним выражением весьма сложного процесса аккумуляции, свертки в наличном составе теоретических знаний деятельности по производству этих знаний.
Парадигмальные образцы работы с теоретическими моделями возникают в процессе формирования теории и включаются в ее состав как набор некоторых решенных задач, по образу и подобию которых должны решаться другие теоретические задачи. Трансляция теоретических знаний в культуре означает также трансляцию в культуре образцов деятельности по решению задач. В этих образцах запечатлены процедуры и операции генерирования новых гипотез (по схеме: картина мира - аналоговая модель - подстановка в модель новых абстрактных объектов). Поэтому при усвоении уже накопленных знаний (в процессе формирования ученого как специалиста) происходит усвоение и некоторых весьма общих схем мыслительной работы, обеспечивающих генерацию новых гипотез.
Трансляция в культуре схем мыслительной деятельности, обеспечивающих генерацию гипотез, позволяет рассмотреть процедуры такой генерации, абстрагируясь от личностных качеств и способностей того или иного исследователя. С этой точки зрения можно говорить о логике формирования гипотетических моделей как моменте логики формирования научной теории.
Наконец, в-третьих, резюмируя особенности процесса формирования гипотетических моделей науки, мы подчеркиваем, что в основе этого процесса лежит соединение абстрактных объектов, почерпнутых из одной области знания, со структурой ("сеткой отношений"), заимствованной в другой области знания. В новой системе отношений абстрактные объекты наделяются новыми признаками, и это приводит к появлению в гипотетической модели нового содержания, которое может соответствовать еще не исследованным связям и отношениям предметной области, для описания и объяснения которой предназначается выдвигаемая гипотеза.
Отмеченная особенность гипотезы универсальна. Она проявляется как на стадии формирования частных теоретических схем, так и при построении развитой теории.
В процессе создания теории электромагнитного поля эта особенность формирования новых теоретических смыслов проявилась уже на самых первых этапах максвелловского исследования. Максвелл начал теоретический синтез с поиска обобщающих законов электростатики. Для этой цели он использовал гидродинамическую аналогию трубок тока идеальной, несжимаемой жидкости. Заместив эти трубки электрическими силовыми линиями, он сконструировал гипотетическую схему электростатических взаимодействий, а уравнения Эйлера представил как описание поведения электрических силовых линий. При подстановке абстрактных объектов, заимствованных из фарадеевой модели электростатической индукции, в аналоговую модель эти объекты (силовые линии) погружались в новую сеть связей, благодаря чему наделялись новыми признаками - электрические силовые линии предстали как оторванные от порождающих их зарядов. Потенциально здесь содержалось новое, хотя на первых порах и гипотетическое, представление об электрическом поле (вводилась идеализация поля, существующего относительно независимо от порождающих его зарядов).
Представление о самостоятельном бытии электрических силовых линий могло превратиться из гипотезы в теоретическое утверждение только в случае, если новый признак силовых линий получил бы конструктивное обоснование. Доказательство правомерности этого признака в принципе было несложным делом, если учесть возможность следующего мысленного эксперимента с фарадеевской схемой электростатической индукции. В этой схеме силовые линии изображались как возникающие в идеализированном диэлектрике, ограниченном идеальными заряженными пластинами, и зависели от величины заряда на пластинах (идеальный конденсатор). Мысленное варьирование зарядов на обкладке идеального конденсатора и констатация того факта, что вместе с этим то убывает, то прибывает электрическая энергия в диэлектрике, позволяли совершить предельный переход к случаю, когда вся электрическая энергия сосредоточена в диэлектрике. Это соответствовало представлению о наборе силовых линий, существующих и тогда, когда устранены порождающие их заряды. Теперь уже силовые линии, "оторванные" от зарядов, оказались идеализацией, опирающейся на реальный опыт.
Это новое содержание теоретической схемы было объективировано благодаря ее отображению на картину исследуемой реальности, предложенную Фарадеем и принятую Максвеллом. В эту картину вошло представление об электрическом поле как особой самостоятельной субстанции, которая имеет тот же статус объективного существования, что и заряженные тела. Впоследствии эта идея самостоятельного, не привязанного к зарядам, бытия электрического поля помогла Максвеллу в интерпретации завершающих уравнений, когда возникло представление о распространении электромагнитных волн.
Парадигмальные образцы решения задач
Взаимодействие операций выдвижения гипотезы и ее конструктивного обоснования является тем ключевым моментом, который позволяет получить ответ на вопрос о путях появления в составе теории парадигмальных образцов решения задач.
Поставив проблему образцов, западная философия науки не смогла найти соответствующих средств ее решения, поскольку не выявила и не проанализировала даже в первом приближении процедуры конструктивного обоснования гипотез.
При обсуждении проблемы образцов Т.Кун и его последователи акцентируют внимание только на одной стороне вопроса - роли аналогий как основы решения задач. Операции же формирования и обоснования возникающих в этом процессе теоретических схем выпадают из сферы их анализа.
Весьма показательно, что в рамках этого подхода возникают принципиальные трудности при попытках выяснить, какова роль правил соответствия и их происхождение. Т. Кун, например, полагает, что в деятельности научного сообщества эти правила не играют столь важной роли, которую им традиционно приписывают методологи. Он специально подчеркивает, что главным в решении задач является поиск аналогий между различными физическими ситуациями и применение на этой основе уже найденных формул. Что же касается правил соответствия, то они, по мнению Куна, являются результатом последующей методологической ретроспекции, когда методолог пытается уточнить критерии, которыми пользуется научное сообщество, применяя те или иные аналогии. В общем-то Кун последователен в своей позиции, поскольку вопрос о процедурах конструктивного обоснования теоретических моделей не возникает в рамках его концепции. Чтобы обнаружить эту процедуру, требуется особый подход к исследованию структуры и динамики научного знания. Необходимо рассматривать теоретические модели, включаемые в состав теории, как отражение объекта в форме деятельности. Применительно к конкретному исследованию природы и генезиса теоретических моделей физики такой подход ориентирует на их особое видение: теоретические модели рассматриваются одновременно и как онтологическая схема, отражающая сущностные характеристики исследуемой реальности, и как своеобразная "свертка" предметно-практических процедур, в рамках которых принципиально могут быть выявлены указанные характеристики. Именно это видение позволяет обнаружить и описать операции конструктивного обоснования теоретических схем.
При других же теоретико-познавательных установках указанные операции ускользают из поля зрения методолога.
Но поскольку конструктивное обоснование теоретических схем как раз и обеспечивает появление в теории правил соответствия, определяя их содержание и смысл, то неудивительными становятся затруднения Куна в определении путей формирования и функций этих правил.
Характерно, что Т. Кун при обсуждении проблемы образцов ссылается на историю максвелловской электродинамики. Анализируя ее только в плане применения аналоговых моделей, он полагает, что основные результаты максвелловского исследования были получены без какого-либо конструирования правил соответствия. Но этот вывод весьма далек от реальных фактов истории науки. Дело в том, что в процессе построения своей теории Максвелл на одном из этапов получил уравнения поля, весьма близкие к современной математической схеме описания электромагнитных явлений. Однако он не смог на этом этапе поставить в соответствие некоторым фундаментальным величинам, фигурирующим в уравнениях, реальные отношения предметов эмпирических ситуаций (введенная вместе с уравнениями теоретическая схема не находила конструктивного обоснования). И тогда Максвелл вынужден был оставить этот в общем-то перспективный аппарат, начав заново процесс теоретического синтеза. В его исследованиях поиск математических структур, описывающих электромагнитные взаимодействия, постоянно подкреплялся экспликацией и обоснованием вводимых теоретических схем.
Если проследить под этим углом зрения становление классической теории электромагнитного поля, то обнаруживается следующая логика максвелловского исследования. Максвелл поэтапно обобщал полученные его предшественниками теоретические знания об отдельных областях электромагнитных взаимодействий. Теоретический материал, который он обобщал, группировался в следующие блоки: знания электростатики, магнитостатики, стационарного тока, электромагнитной индукции, силового и магнитного действия токов.
Используя аналоговые модели, Максвелл получал обобщающие уравнения вначале для некоторого отдельного блока знаний. В этом же процессе он формировал обобщающую гипотетическую модель, которая должна была обеспечить интерпретацию уравнений и ассимилировать теоретические схемы соответствующего блока знаний.
После конструктивного обоснования и превращения этой модели в теоретическую схему Максвелл подключал к обобщению новый блок знаний. Он использовал уже примененную ранее гидродинамическую или механическую аналогию, но усложнял и модернизировал ее так, чтобы обеспечить ассимиляцию нового физического материала. После этого уже известная нам процедура обоснования повторялась: внутри новой аналоговой модели выявлялось конструктивное содержание, что было эквивалентно экспликации новой обобщающей теоретической схемы. Доказывалось, что с помощью этой схемы ассимилируются частные теоретические модели нового блока, а из нового обобщающего уравнения выводятся соответствующие частные теоретические законы. Но и на этом обоснование не заканчивалось.
Исследователю нужно было убедиться, что он не разрушил при новом обобщении прежнего конструктивного содержания. Для этого Максвелл заново выводил из полученных обобщающих уравнений все частные законы ранее синтезированных блоков. Показательно, что в процессе такого вывода осуществлялась редукция каждой новой обобщающей теоретической схемы к частным теоретическим схемам, эквивалентным ранее ассимилированным.
На заключительной стадии теоретического синтеза, когда были получены основные уравнения теории и завершено формирование фундаментальной теоретической модели, исследователь произвел последнее доказательство правомерности вводимых уравнений и их интерпретаций: на основе фундаментальной теоретической схемы он сконструировал соответствующие частные теоретические схемы, а из основных уравнений получил в новой форме все обобщенные в них частные теоретические законы. На этой заключительной стадии формирования максвелловской теории электромагнитного поля было доказано, что на основе теоретической модели электромагнитного поля можно получить в качестве частного случая теоретические схемы электростатики, постоянного тока, электромагнитной индукции и т.д., а из уравнений электромагнитного поля можно вывести законы Кулона, Ампера, Био-Савара, законы электростатической и электромагнитной индукции, открытые Фарадеем, и т.д.
Эта заключительная стадия одновременно предстает как изложение "готовой" теории. Процесс ее становления воспроизводится теперь в обратном порядке в форме развертывания теории, вывода из основных уравнений соответствующих теоретических следствий. Каждый такой вывод может быть расценен как изложение некоторого способа и результата решения теоретических задач.
Содержательные операции построения теоретических схем, выступающие как необходимый аспект обоснования теории, теперь приобретают новую функцию - они становятся образцами операций, ориентируясь на которые исследователь может решать новые теоретические задачи. Таким образом, образцы решения задач автоматически включаются в теорию в процессе ее генезиса.
После того как теория построена, ее дальнейшая судьба связана с ее развитием в процессе расширения области приложения теории.
Этот процесс функционирования теории неизбежно приводит к формированию в ней новых образцов решения задач. Они включаются в состав теории наряду с теми, которые были введены в процессе ее становления. Первичные образцы с развитием научных знаний и изменением прежней формы теории также видоизменяются, но в видоизмененной форме они, как правило, сохраняются во всех дальнейших изложениях теории. Даже самая современная формулировка классической электродинамики демонстрирует приемы применения уравнений Максвелла к конкретным физическим ситуациям на примере вывода из этих уравнений законов Кулона, Био-Савара, Фарадея. Теория как бы хранит в себе следы своей прошлой истории, воспроизводя в качестве типовых задач и приемов их решения основные особенности процесса своего формирования.
Особенности построения развитых, математизированных теорий в современной науке
С развитием науки меняется стратегия теоретического поиска. В частности, в современной физике теория создается иными путями, чем в классической. Построение современных физических теорий осуществляется методом математической гипотезы. Этот путь построения теории может быть охарактеризован как четвертая ситуация развития теоретического знания. В отличие от классических образцов, в современной физике построение теории начинается с формирования ее математического аппарата, а адекватная теоретическая схема, обеспечивающая его интерпретацию, создается уже после построения этого аппарата. Новый метод выдвигает ряд специфических проблем, связанных с процессом формирования математических гипотез и процедурами их обоснования.
Применение метода математической гипотезы
Первый аспект этих проблем связан с поиском исходных оснований для выдвижения гипотезы. В классической физике основную роль в процессе выдвижения гипотезы играла картина мира. По мере формирования развитых теорий она получала опытное обоснование не только через непосредственное взаимодействие с экспериментом, но и косвенно, через аккумуляцию экспериментальных фактов в теории. И когда физические картины мира представали в форме развитых и обоснованных опытом построений, они задавали такое видение исследуемой реальности, которое вводилось коррелятивно к определенному типу экспериментально-измерительной деятельности. Эта деятельность всегда была основана на определенных допущениях, в которых неявно выражались как особенности исследуемого объекта, так и предельно обобщенная схема деятельности, посредством которой осваивается объект.
В физике эта схема деятельности выражалась в представлениях о том, что следует учитывать в измерениях и какими взаимодействиями измеряемых объектов с приборами можно пренебречь. Указанные допущения лежат в основании абстрактной схемы измерения, которая соответствует идеалам научного исследования и коррелятивно которой вводятся развитые формы физической картины мира.
Например, когда последователи Ньютона рассматривали природу как систему тел (материальных корпускул) в абсолютном пространстве, где мгновенно распространяющиеся воздействия от одного тела к другому меняют состояние каждого тела во времени и где каждое состояние строго детерминировано (в лапласовском смысле) предшествующим состоянием, то в этой картине природы неявно присутствовала следующая абстрактная схема измерения. Во-первых, предполагалось, что в измерениях любой объект может быть выделен как себетождественное тело, координаты и импульсы которого можно строго определить в любой заданный момент времени (идея детерминированного в лапласовском смысле движения тел). Во-вторых, постулировалось, что пространство и время не зависят от состояния движения материальных тел (идея абсолютного пространства и времени). Такая концепция основывалась на идеализирующем допущении, что при измерениях, посредством которых выявляются пространственно-временные характеристики тел, свойства часов и линеек (жестких стержней) физической лаборатории не меняются от присутствия самих тел (масс) и не зависят от относительного движения лаборатории (системы отсчета).
Только та реальность, которая соответствовала описанной схеме измерений (а ей соответствовали простые динамические системы), принималась в ньютоновской картине мира за природу "саму по себе".
Показательно, что в современной физике приняты более сложные схемы измерения. Например, в квантовой механике элиминируется первое требование ньютоновской схемы, а в теории относительности - второе. В связи с этим вводятся и более сложные предметы научных теорий.
При столкновении с новым типом объектов, структура которых не учтена в сложившейся картине мира, познание меняло эту картину. В классической физике такие изменения осуществлялись в форме введения новых онтологических представлений. Однако последние не сопровождались анализом абстрактной схемы измерения, которая составляет операциональную основу вводимых онтологических структур. Поэтому каждая новая картина физической реальности проходила длительное обоснование опытом и конкретными теориями, прежде чем получала статус картины мира. Современная физика дала образцы иного пути построения знаний. Она строит картину физической реальности, эксплицируя схему измерения, в рамках которой будут описываться новые объекты. Эта экспликация осуществляется в форме выдвижения принципов, фиксирующих особенности метода исследования объектов (принцип относительности, принцип дополнительности).
Сама картина на первых порах может не иметь законченной формы, но вместе с принципами, фиксирующими "операциональную сторону" видения реальности, она определяет поиск математических гипотез. Новая стратегия теоретического поиска сместила акценты и в философской регуляции процесса научного открытия. В отличие от классических ситуаций, где выдвижение физической картины мира прежде всего было ориентировано "философской онтологией", в квантово-релятивистской физике центр тяжести был перенесен на гносеологическую проблематику. Поэтому в регулятивных принципах, целенаправляющих поиск математических гипотез, явно представлены (в конкретизированной применительно к физическому исследованию форме) положения теоретико-познавательного характера (принцип соответствия, простоты и т.д.).
В ходе математической экстраполяции исследователь создает новый аппарат путем перестройки некоторых уже известных уравнений. Физические величины, входящие в такие уравнения, переносятся в новый аппарат, где получают новые связи, а значит, и новые определения. Соответственно этому заимствуются из уже сложившихся областей знания абстрактные объекты, признаки которых были представлены физическими величинами. Абстрактные объекты погружаются в новые отношения, благодаря чему наделяются новыми признаками. Из этих объектов создается гипотетическая модель, которая неявно вводится вместе с новым математическим аппаратом в качестве его интерпретации.
Такая модель, как правило, содержит неконструктивные элементы, а это может привести к противоречиям в теории и к рассогласованию с опытом даже перспективных математических аппаратов.
Таким образом, специфика современных исследований состоит не в том, что математический аппарат сначала вводится без интерпретации (неинтерпретированный аппарат есть исчисление, математический формализм, который принадлежит математике, но не является аппаратом физики). Специфика заключается в том, что математическая гипотеза чаще всего неявно формирует неадекватную интерпретацию создаваемого аппарата, а это значительно усложняет процедуру эмпирической проверки выдвинутой гипотезы. Сопоставление следствий из уравнений с опытом всегда предполагает интерпретацию величин, которые фигурируют в уравнениях. Поэтому опытом проверяются не уравнения сами по себе, а система: уравнения плюс интерпретация. И если последняя неадекватна, то опыт может выбраковывать вместе с интерпретацией весьма продуктивные математические структуры, соответствующие особенностям исследуемых объектов.
Чтобы обосновать математическую гипотезу опытом, недостаточно просто сравнивать следствия из уравнений с опытными данными. Необходимо каждый раз эксплицировать гипотетические модели, которые были введены на стадии математической экстраполяции, отделяя их от уравнений, обосновывать эти модели конструктивно, вновь сверять с созданным математическим формализмом и только после этого проверять следствия из уравнений опытом.
Длинная серия математических гипотез порождает опасность накопления в теории неконструктивных элементов и утраты эмпирического смысла величин, фигурирующих в уравнениях. Поэтому в современной физике на определенном этапе развития теории становятся необходимыми промежуточные интерпретации, обеспечивающие операциональный контроль за создаваемой теоретической конструкцией. В системе таких промежуточных интерпретаций как раз и создается конструктивнообоснованная теоретическая схема, обеспечивающая адекватную семантику аппарата и его связь с опытом.
Все описанные особенности формирования современной теории можно проиллюстрировать, обратившись к материалу истории квантовой физики.
Квантовая электродинамика является убедительным свидетельством эвристичности метода математической гипотезы. Ее история началась с построения формализма, позволяющего описать "микроструктуру" электромагнитных взаимодействий.
Создание указанного формализма довольно отчетливо расчленяется на четыре этапа. Вначале был введен аппарат квантованного электромагнитного поля излучения (поле, не взаимодействующее с источником). Затем на втором этапе, была построена математическая теория квантованного электронно-позитронного поля (было осуществлено квантование источников поля). На третьем этапе было описано взаимодействие указанных полей в рамках теории возмущений в первом приближении. Наконец, на заключительном, четвертом этапе был создан аппарат, характеризующий взаимодействие квантованных электромагнитного и электронно-позитронного полей с учетом последующих приближений теории возмущений (этот аппарат был связан с методом перенормировок, позволяющим осуществить описание взаимодействующих полей в высших порядках теории возмущений).
В период, когда уже был пройден первый и второй этапы построения математического формализма теории и начал успешно создаваться аппарат, описывающий взаимодействие свободных квантованных полей методами теории возмущений, в самом фундаменте квантовой электродинамики были обнаружены парадоксы, которые поставили под сомнение ценность построенного математического аппарата. Это были так называемые парадоксы измеримости полей. В работах П. Иордана, В. А. Фока и особенно в совместном исследовании Л. Д. Ландау и Р. Пайерлса было показано, что основные величины, которые фигурировали в аппарате новой теории, в частности, компоненты электрической и магнитной напряженности в точке, не имеют физического смысла. Поля в точке перестают быть эмпирически оправданными объектами, как только исследователь начинает учитывать квантовые эффекты.
Источником парадоксов измеримости была неадекватная интерпретация построенного формализма. Такая интерпретация была неявно введена в самом процессе построения аппарата методом математической гипотезы.
Синтез квантово-механического формализма с уравнениями классической электродинамики сопровождался заимствованием абстрактных объектов из квантовой механики и электродинамики и их объединением в рамках новой гипотетической конструкции. В ней поле характеризовалось как система с переменным числом частиц (фотонов), возникающих с определенной вероятностью в каждом из возможных квантовых состояний. Среди набора классических наблюдаемых, которые необходимы были для описания поля как квантовой системы, важнейшее место занимали напряженности полей в точке. Они появились в теоретической модели квантованного электромагнитного поля благодаря переносу абстрактных объектов из классической электродинамики.
Такой перенос классических идеализаций (абстрактных объектов электродинамики Максвелла-Лоренца) в новую теоретическую модель как раз и породил решающие трудности при отображении ее на эмпирические ситуации по исследованию квантовых процессов в релятивистской области. Оказалось, что нельзя отыскать рецепты связи компонентов поля в точке с реальными особенностями экспериментов и измерений, в которых обнаруживаются квантово-релятивистские эффекты. Классические рецепты предполагали, например, что величина электрической напряженности в точке определяется через отдачу точечного пробного заряда (приобретенный им импульс служит мерой напряженности поля в данной точке). Но если речь идет о квантовых эффектах, то в силу соотношения неопределенностей локализация пробного заряда (точная координата) приводит к возрастающей неопределенности его импульса, а значит, к невозможности определить напряженность поля в точке. Далее, как показали Ландау и Пайерлс, к этому добавлялись неопределенности, возникающие при передаче импульса от пробного заряда прибору-регистратору. Тем самым было показано, что гипотетически введенная модель квантованного электромагнитного поля утрачивала физический смысл, а значит, терял такой смысл и связанный с ней аппарат.
Особенности интерпретации математического аппарата
Математические гипотезы весьма часто формируют вначале неадекватную интерпретацию математического аппарата. Они "тянут за собой" старые физические образы, которые "подкладываются" под новые уравнения, что может привести к рассогласованию теории с опытом. Поэтому уже на промежуточных этапах математического синтеза вводимые уравнения должны быть подкреплены анализом теоретических моделей и их конструктивным обоснованием. С этой точки зрения работы Фока, Иордана и Ландау-Пайерлса могут рассматриваться в качестве проверки "на конструктивность" таких абстрактных объектов теоретической модели квантованного поля, как "напряженности поля в точке".
Выявление неконструктивных элементов в предварительной теоретической модели обнаруживает ее наиболее слабые звенья и создает необходимую базу для ее перестройки.
В плане логики исторического развития квантовой электродинамики работы Ландау и Пайерлса подготовили вывод о неприменимости идеализаций поля в точке в квантово-релятивистской области и тем самым указывали пути перестройки первоначальной теоретической модели квантованного электромагнитного поля. Решающий шаг в построении адекватной интерпретации аппарата новой теории был сделан Бором. Он был связан с отказом от применения классических компонентов поля в точке в качестве наблюдаемых, характеризующих поле как квантовую систему, и заменой их новыми наблюдаемыми - компонентами поля, усредненными по конечным пространственно-временным областям. Показательно, что эта идея возникла при активной роли философско-методологических размышлений Бора о принципиальной макроскопичности приборов, посредством которых наблюдатель как макроскопическое существо получает информацию о микрообъектах. Как следствие этих размышлений возникла идея о том, что пробные тела, поскольку они являются частью приборных устройств, должны быть классическими макротелами. Отсюда следовало, что в квантовой теории абстракция точечного пробного заряда должна быть заменена другой абстракцией - заряженного пробного тела, локализованного в конечной пространственно-временной области. В свою очередь это приводило к идее компонент квантованного поля, усредненных по соответствующей пространственно-временной области. Такая интеграция философско-методологических рассуждений в структуру конкретно физического поиска не случайна. Она характерна для этапов формирования представлений о принципиально новых типах объектов науки и методах их познания.
В результате всех этих процедур в квантовой электродинамике возникла новая теоретическая модель, которая призвана была обеспечить интерпретацию уже созданного математического аппарата.
Отмеченный ход исследования, при котором аппарат отчленяется от неадекватной модели, а затем соединяется с новой теоретической моделью, характерен для современного теоретического поиска. Заново перестроенная модель сразу же сверяется с особенностями аппарата (в истории квантовой электродинамики эта операция была проведена Бором; он показал, что в аппарате классические величины полей в точке имеют только формальный смысл, тогда как однозначным физическим смыслом обладают лишь классические величины полей, усредненных по конечной пространственно-временной области). Согласованность новой модели с математическим аппаратом является сигналом, свидетельствующим о ее продуктивности, но тем не менее не выводит новую теоретическую конструкцию из ранга гипотезы. Для этого нужно еще эмпирическое обоснование модели, которое производится путем конструктивного введения ее абстрактных объектов. Средством, обеспечивающим такое введение, являются процедуры идеализированного эксперимента и измерения, в которых учитываются особенности реальных экспериментов и измерений, обобщаемых новой теорией. В истории квантовой электродинамики указанные процедуры были проделаны Н. Бором и Л. Розенфельдом.
В процессе их осуществления была получена эмпирическая интерпретация уравнений теории и вместе с тем были открыты новые аспекты "микроструктуры" электромагнитных взаимодействий. Так, например, одним из важнейших следствий процедур Бора-Розенфельда было обоснование неразрывной связи между квантованным полем излучения и вакуумом. Известно, что идея вакуума возникла благодаря применению метода квантования к электромагнитному полю (из аппарата теории следовало, что квантованное поле обладает энергией в нулевом состоянии, при отсутствии фотонов).
Но все дело в том, что до обоснования измеримости поля было совершенно неясно, можно ли придать вакууму реальный физический смысл или же его следует принимать только как вспомогательный теоретический конструкт. Энергия квантованного поля в нулевом состоянии оказывалась бесконечной, и это склоняло физиков ко второму выводу. Считалось, что для непротиворечивой интерпретации квантовой электродинамики вообще следует как-то исключить "нулевое поле" из "тела" теории (такая задача вывигалась, хотя и было неясно, как это сделать, не разрушая созданного аппарата). Кроме того, Ландау и Пайерлс связали идею вакуума с парадоксами измеримости, и в их анализе вакуумные состояния уже фигурировали как одно из свидетельств принципиальной неприменимости квантовых методов к описанию электромагнитного поля. Но Бор и Розенфельд в процессе анализа измеримости поля показали, что определение точного значения компонентов поля может быть осуществлено лишь тогда, когда в такие значения включаются как флуктуации, связанные с рождением и уничтожением фотонов, так и неотделимые от них нулевые флуктуации поля, возникающие при отсутствии фотонов и связанные с нулевым энергетическим уровнем поля. Отсюда следовало, что если убрать вакуум, то само представление о квантованном электромагнитном поле не будет иметь эмпирического смысла, поскольку его усредненные компоненты не будут измеримы. Тем самым вакуумным состояниям поля был придан реальный физический смысл.
Если рассмотреть все основные вехи развертывания процедур Бора-Розенфельда, то обнаруживается, что интерпретация аппарата квантованного электромагнитного поля была лишь первым этапом таких процедур. Затем Бор и Розенфельд проанализировали возможность построения идеализированных измерений для источников (распределений заряда-тока), взаимодействующих с квантованным полем излучения.
Чрезвычайно характерно, что такой путь построения интерпретации воспроизводил на уровне содержательного анализа основные вехи исторического развития математического аппарата квантовой электродинамики. При этом не была опущена ни одна существенная промежуточная стадия его развития (логика построения интерпретации совпадала в основных чертах с логикой исторического развития математического аппарата теории).
Если в классической физике каждый шаг в развитии аппарата теории подкреплялся построением и конструктивным обоснованием адекватной ему теоретической модели, то в современной физике стратегия теоретического поиска изменилась. Здесь математический аппарат достаточно продолжительное время может строиться без эмпирической интерпретации. Тем не менее при осуществлении такой интерпретации исследование как бы заново в сжатом виде проходит все основные этапы становления аппарата теории. В процессе построения квантовой электродинамики оно шаг за шагом перестраивало сложившиеся гипотетические модели и, осуществляя их конструктивное обоснование, вводило промежуточные интерпретации, соответствующие наиболее значительным вехам развития аппарата. Итогом этого пути было прояснение физического смысла обобщающей системы уравнений квантовой электродинамики.
Таким образом, метод математической гипотезы отнюдь не отменяет необходимости содержательно-физического анализа, соответствующего промежуточным этапам формирования математического аппарата теории.
Если построение классической теории происходило по схеме: уравнение 1 (r) промежуточная интерпретация 1, уравнение 2 (r) промежуточная интерпретация 2 ѕ обобщающая система уравнений (r) обобщающая интерпретация, то в современной физике построение теории осуществляется иным образом: вначале уравнение 1 (r) уравнение 2 и т.п., а затем интерпретация 1 (r) интерпретация 2 и т.д. (но не уравнение 1 (r) уравнение 2 (r) обобщающая система уравнений и сразу завершающая интерпретация!). Конечно, сама смена промежуточных интерпретаций в современной физике полностью не воспроизводит аналогичных процессов классического периода. Не следует представлять дело так, что речь идет только о замене дискретного перехода от одной промежуточной интерпретации к другой непрерывным переходом. Меняется само количество промежуточных интерпретаций. В современной физике они как бы уплотняются, благодаря чему процесс построения интерпретации и развития понятийного аппарата теории протекает здесь в кумулятивной форме.
Таким образом, эволюция физики сохраняет на современном этапе некоторые основные операции построения теории, присущие ее прошлым формам (классической физике). Но наука развивает эти операции, частично видоизменяя их, а частично воспроизводя в новых условиях некоторые черты построения математического аппарата и теоретических моделей, свойственные классическим образцам.
Процесс формирования теоретического знания осуществляется на различных стадиях эволюции науки различными способами и методами, но каждая новая ситуация теоретического поиска не просто устраняет ранее сложившиеся приемы и операции формирования теории, а включает их в более сложную систему приемов и методов.
|
|
Глава 10
НАУЧНЫЕ РЕВОЛЮЦИИ И СМЕНА ТИПОВ НАУЧНОЙ РАЦИОНАЛЬНОСТИ
Феномен научных революций
В динамике научного знания особую роль играют этапы развития, связанные с перестройкой исследовательских стратегий, задаваемых основаниями науки. Эти этапы получили название научных революций.
Что такое научная революция?
Основания науки обеспечивают рост знания до тех пор, пока общие черты системной организации изучаемых объектов учтены в картине мира, а методы освоения этих объектов соответствуют сложившимся идеалам и нормам исследования.
Но по мере развития науки она может столкнуться с принципиально новыми типами объектов, требующими иного видения реальности по сравнению с тем, которое предполагает сложившаяся картина мира. Новые объекты могут потребовать и изменения схемы метода познавательной деятельности, представленной системой идеалов и норм исследования. В этой ситуации рост научного знания предполагает перестройку оснований науки. Последняя может осуществляться в двух разновидностях: а) как революция, связанная с трансформацией специальной картины мира без существенных изменений идеалов и норм исследования; б) как революция, в период которой вместе с картиной мира радикально меняются идеалы и нормы науки.
В истории естествознания можно обнаружить образцы обеих ситуаций интенсивного роста знаний. Примером первой из них может служить переход от механической к электродинамической картине мира, осуществленный в физике последней четверти XIX столетия в связи с построением классической теории электромагнитного поля. Этот переход, хотя и сопровождался довольно радикальной перестройкой видения физической реальности, существенно не менял познавательных установок классической физики (сохранилось понимание объяснения как поиска субстанциональных оснований объясняемых явлений и жестко детерминированных связей между явлениями; из принципов объяснения и обоснования элиминировались любые указания на средства наблюдения и операциональные структуры, посредством которых выявляется сущность исследуемых объектов и т.д.).
Примером второй ситуации может служить история квантово-релятивистской физики, характеризовавшаяся перестройкой классических идеалов объяснения, описания, обоснования и организации знаний.
Новая картина исследуемой реальности и новые нормы познавательной деятельности, утверждаясь в некоторой науке, затем могут оказать революционизирующее воздействие на другие науки. В этой связи можно выделить два пути перестройки оснований исследования: 1) за счет внутридисциплинарного развития знаний; 2) за счет междисциплинарных связей, "прививки" парадигмальных установок одной науки на другую.
Оба эти пути в реальной истории науки как бы накладываются друг на друга, поэтому в большинстве случаев правильнее говорить о доминировании одного из них в каждой из наук на том или ином этапе ее исторического развития.
Перестройка оснований научной дисциплины в результате ее внутреннего развития обычно начинается с накопления фактов, которые не находят объяснения в рамках ранее сложившейся картины мира. Такие факты выражают характеристики новых типов объектов, которые наука втягивает в орбиту исследования в процессе решения специальных эмпирических и теоретических задач. К обнаружению указанных объектов может привести совершенствование средств и методов исследования (например, появление новых приборов, аппаратуры, приемов наблюдения, новых математических средств и т.д.).
В системе новых фактов могут быть не только аномалии, не получающие своего теоретического объяснения, но и факты, приводящие к парадоксам при попытках их теоретической ассимиляции.
Парадоксы могут возникать вначале в рамках конкретных теоретических моделей, при попытке объяснения явлений. Примером тому могут служить парадоксы, возникшие в модели излучения абсолютно черного тела и предшествовавшие идеям квантовой теории. Известно, что важную роль в ее развитии сыграло открытие Планком дискретного характера излучения. Само это открытие явилось результатом очень длительных теоретических исследований, связанных с решением задачи излучения и поглощения электромагнитных волн нагретыми телами. Для объяснения этих явлений в физике была построена конкретная теоретическая модель - абсолютно черного тела, излучающего и поглощающего электромагнитное поле. На базе этой модели, которая уточнялась и конкретизировалась под влиянием опыта, были найдены конкретные законы, один из которых описывал излучение тел в диапазоне коротких электромагнитных волн, а другой - длинноволновое электромагнитное излучение.
Задача синтеза этих законов была решена Максом Планком, который, используя уравнения электродинамики и термодинамики, нашел обобщающую формулу закона излучения абсолютно черного тела. Но из полученного Планком закона вытекали крайне неожиданные следствия: выяснилось, что абсолютно черное тело должно излучать и поглощать электромагнитную энергию порциями - квантами, равными hn, где h - это постоянная Планка, а n - частота излучения. Так возникла критическая ситуация: если принять положение, что электромагнитное поле носит дискретный характер, то это противоречило принципу тогдашней научной картины мира, согласно которому электромагнитное излучение представляет собой непрерывные волны в мировом эфире. Причем принцип непрерывности электромагнитного поля лежал в фундаменте электродинамики Максвелла и был обоснован огромным количеством опытов.
Итак, получилось, что, с одной стороны, следствие закона, проверяемого опытом, а с другой стороны, принцип, входящий в научную картину мира и подтвержденный еще большим количеством фактов, противоречат друг другу. Такого рода парадоксы являются своеобразным сигналом того, что наука натолкнулась на какой-то новый тип процесса, существенные черты которого не учтены в представлениях принятой научной картины мира.
Парадокс привел к постановке проблемы: как же реально "устроено" электромагнитное поле, является ли оно непрерывным или дискретным? Показательно, что все началось с конкретной задачи, которая была подсказана принципами физической картины мира, но затем вопрос встал о правомерности самих этих принципов, т.е. частная задача переросла в фундаментальную проблему. Планк эту проблему не смог разрешить. Он не хотел отказываться от старых принципов и стремился устранить парадокс за счет введения некоторых поправок в модель абсолютно черного тела, модернизировать ее так, чтобы конкретная теория, которую он разрабатывал, не противоречила бы ранее утвердившейся научной картине мира.
Кстати, в науке часто так бывает, что ученый, который делает открытие, не может дать ему верное истолкование. Введенные Планком дополнительные предположения, так называемые ad hoc гипотезы, которые предназначались для спасения старой картины мира, в конечном счете не решали проблему. Более того, они просто переводили парадокс на иной уровень, поскольку введение в состав теории все новых ad hoc гипотез приводит к противоречиям с фундаментальным идеалом теоретического объяснения, который требует объяснения возрастающего многообразия явлений, исходя из как можно меньшего числа постулатов. Если безгранично увеличивать количество объясняющих постулатов, то в пределе может возникнуть ситуация, когда для каждого нового факта будет вводиться новый принцип, что эквивалентно разрушению самой идеи теоретического объяснения.
Разрешил парадоксы теории А. Эйнштейн, предложив изменить представления научной картины мира о структуре электромагнитного поля, используя идею корпускулярно-волнового дуализма. Интересно, что Эйнштейн проделал работу в этой области примерно в то же время, когда создавал специальную теорию относительности. Обе эти теории были связаны с радикальной ломкой сложившейся научной картины мира, и само покушение на принципы научной картины мира было подготовлено предшествующим развитием науки и культуры.
Пересмотр картины мира и идеалов познания всегда начинается с критического осмысления их природы. Если ранее они воспринимались как выражение самого существа исследуемой реальности и процедур научного познания, то теперь осознается их относительный, преходящий характер. Такое осознание предполагает постановку вопросов об отношении картины мира к исследуемой реальности и понимании историчности идеалов познания. Постановка таких вопросов означает, что исследователь из сферы специально научных проблем выходит в сферу философской проблематики. Философский анализ является необходимым моментом критики старых оснований научного поиска.
Но кроме этой, критической функции, философия выполняет конструктивную функцию, помогая выработать новые основания исследования. Ни картина мира, ни идеалы объяснения, обоснования и организации знаний не могут быть получены чисто индуктивным путем из нового эмпирического материала. Сам этот материал организуется и объясняется в соответствии с некоторыми способами его видения, а эти способы задают картина мира и идеалы познания. Новый эмпирический материал может обнаружить лишь несоответствие старого видения новой реальности, но сам по себе не указывает, как нужно перестроить это видение.
Перестройка картины мира и идеалов познания требует особых идей, которые позволяют перегруппировать элементы старых представлений о реальности и процедурах ее познания, элиминировать часть из них, включить новые элементы с тем, чтобы разрешить имеющиеся парадоксы и ассимилировать накопленные факты. Такие идеи формируются в сфере философского анализа познавательных ситуаций науки. Они играют роль весьма общей эвристики, обеспечивающей интенсивное развитие исследований. В истории современной физики примерами тому могут служить философский анализ понятий пространства и времени, а также анализ операциональных оснований физической теории, проделанный Эйнштейном и предшествовавший перестройке представлений об абсолютном пространстве и времени классической физики.
Философско-методологические средства активно используются при перестройке оснований науки и в той ситуации, когда доминирующую роль играют факторы междисциплинарного взаимодействия. Особенности этого варианта научной революции состоят в том, что для преобразования картины реальности и норм исследования некоторой науки в принципе не обязательно, чтобы в ней были зафиксированы парадоксы. Преобразование ее оснований осуществляется за счет переноса парадигмальных установок и принципов из других дисциплин, что заставляет исследователей по-новому оценить еще не объясненные факты (если раньше считалось, по крайней мере большинством исследователей, что указанные факты можно объяснить в рамках ранее принятых оснований науки, то давление новых установок способно породить оценку указанных фактов как аномалий, объяснение которых предполагает перестройку оснований исследования). Обычно в качестве парадигмальных принципов, "прививаемых" в другие науки, выступают компоненты оснований лидирующей науки. Ядро ее картины реальности образует в определенную историческую эпоху фундамент общей научной картины мира, а принятые в ней идеалы и нормы обретают общенаучный статус. Философское осмысление и обоснование этого статуса подготавливает почву для трансляции некоторых идей, принципов и методов лидирующей дисциплины в другие науки.
Внедряясь в новую отрасль исследования, парадигмальные принципы науки затем как бы притачиваются к специфике новой области, превращаясь в картину реальности соответствующей дисциплины и в новые для нее нормативы исследования. Показательным примером в этом отношении могут служить революции в химии XVII - первой половине XIX столетия, связанные с переносом в химию из физики идеалов количественного описания, представлений о силовых взаимодействиях между частицами и представлений об атомах. Идеалы количественного описания привели к разработке в химии XVII - XVIII вв. конкретных методов количественного анализа, которые, в свою очередь, взрывали изнутри флогистонную концепцию химических процессов. Представления о силовых взаимодействиях и атомистическом строении вещества, заимствованные из механической картины мира, способствовали формированию новой картины химической реальности, в которой взаимодействия химических элементов интерпретировались как действие "сил химического сродства" (А. Лавуазье, К. Бертолле), а химические элементы были представлены в качестве атомов вещества (первый гипотетический вариант этих представлений в химии был предложен Р. Бойлем еще в XVII столетии, а в начале XIX в. благодаря работам Дальтона атомистические идеи получили эмпирическое обоснование и окончательно утвердились в химии).
Парадигмальные принципы, модифицированные и развитые применительно к специфике объектов некоторой дисциплины, затем могут оказать обратное воздействие на те науки, из которых они были первоначально заимствованы. В частности, развитые в химии представления о молекулах как соединении атомов затем вошли в общую научную картину мира и через нее оказали значительное воздействие на физику в период разработки молекулярно-кинетической теории теплоты.
На современном этапе развития научного знания в связи с усиливающимися процессами взаимодействия наук способы перестройки оснований за счет "прививки" парадигмальных установок из одной науки в другие все активнее начинают влиять на внутридисциплинарные механизмы интенсивного роста знаний и даже управлять этими механизмами.
Научная революция как выбор новых стратегий исследования
Перестройка оснований исследования означает изменение самой стратегии научного поиска. Однако всякая новая стратегия утверждается не сразу, а в длительной борьбе с прежними установками и традиционными видениями реальности.
Процесс утверждения в науке ее новых оснований определен не только предсказанием новых фактов и генерацией конкретных теоретических моделей, но и причинами социокультурного характера.
Новые познавательные установки и генерированные ими знания должны быть вписаны в культуру соответствующей исторической эпохи и согласованы с лежащими в ее фундаменте ценностями и мировоззренческими структурами.
Перестройка оснований науки в период научной революции с этой точки зрения представляет собой выбор особых направлений роста знаний, обеспечивающих как расширение диапазона исследования объектов, так и определенную скоррелированность динамики знания с ценностями и мировоззренческими установками соответствующей исторической эпохи. В период научной революции имеются несколько возможных путей роста знания, которые, однако, не все реализуются в действительной истории науки. Можно выделить два аспекта нелинейности роста знаний.
Первый из них связан с конкуренцией исследовательских программ в рамках отдельно взятой отрасли науки. Победа одной и вырождение другой программы направляют развитие этой отрасли науки по определенному руслу, но вместе с тем закрывают какие-то иные пути ее возможного развития.
Рассмотрим в качестве примера борьбу двух направлений в классической электродинамике Ампера-Вебера, с одной стороны, и Фарадея-Максвелла, с другой. Максвелл, создавая теорию электромагнитного поля, длительное время не получал новых результатов, по сравнению с теми, которые давала электродинамика Ампера-Вебера. Внешне все выглядело как вывод уже известных законов в новой математической форме. Лишь в конечном итоге, открыв фундаментальные уравнения электромагнетизма, Максвелл получил знаменитые волновые решения и предсказал существование электромагнитных волн. Их экспериментальное обнаружение привело к триумфу максвелловского направления и утвердило представления о близкодействии и силовых полях как единственно верную основу физической картины мира.
Однако в принципе эффекты, которые интерпретировались как доказательство электромагнитных волн, могли быть предсказаны и в рамках амперовского направления. Известно, что в 1845 г. К. Гаусс в письме к В. Веберу указывал, что для дальнейшего развития теории Ампера-Вебера следует в дополнение к известным силам действия между зарядами допустить существование других сил, распространяющихся с конечной скоростью. Г. Риман осуществил эту программу и вывел уравнение для потенциала, аналогичное лоренцовским уравнениям для запаздывающих потенциалов. В принципе это уравнение могло бы лечь в основу предсказания тех эффектов, которые были интерпретированы в парадигме максвелловской электродинамики как распространение электромагнитных волн. Но этот путь развития электродинамики предполагал физическую картину мира, в которой постулировалось распространение сил с различной скоростью в пустом пространстве. В такой картине мира отсутствует эфир и представление об электромагнитных полях. И тогда возникает вопрос: как могла бы выглядеть в этой нереализованной линии развития физики теория электронов, каков был бы путь к теории относительности.
Физическая картина мира, в которой взаимодействие зарядов изображалось бы как передача сил с конечной скоростью без представлений о материальных полях, вполне возможна. Показательно, что именно такой образ электромагнитных взаимодействий Р. Фейнман использовал как основу для новой формулировки классической электродинамики, опираясь на которую он развил идею построения квантовой электродинамики в терминах интегралов по траекториям. В какой-то мере можно расценивать фейнмановскую переформулировку классической электродинамики как воспроизведение в современных условиях ранее нереализованных, но потенциально возможных путей исторического развития физики. Однако при этом необходимо учитывать, что современные представления о природе формируются уже в иной научной традиции, чем в классическую эпоху, при наличии новых идеалов и норм объяснения физических процессов. Развитие квантово-релятивистской физики, утверждая эти нормы, "приучило" физиков к множественности различных формулировок теории, каждая из которых способна выразить существенные характеристики исследуемой предметной области. Физик-теоретик XX в. относится к различным математическим описаниям одних и тех же процессов не как к аномалии, а как к норме, понимая, что одни и те же объекты могут быть освоены в различных языковых средствах и что различные формулировки одной и той же физической теории являются условием прогресса исследований. В традициях современной физики лежит и оценка картины мира как относительно истинной системы представлений о физическом мире, которая может изменяться и совершенствоваться как в частях, так и в целом.
Поэтому, когда, например, Р. Фейнман развивал идеи о взаимодействиях зарядов без "полевых посредников", его не смутило то обстоятельство, что в создаваемую теорию потребовалось ввести, наряду с запаздывающими, опережающие потенциалы, что в физической картине мира соответствовало появлению представлений о влиянии взаимодействий настоящего не только на будущее, но и на прошлое. "К этому времени, - писал Р. Фейнман, - я был уже в достаточной мере физиком, чтобы не сказать: "Ну, нет, этого не может быть". Ведь сегодня после Эйнштейна и Бора все физики знают, что иногда идея, кажущаяся с первого взгляда совершенно парадоксальной, может оказаться правильной после того, как мы разберемся в ней до мельчайших подробностей и до самого конца и найдем ее связь с экспериментом". Но "быть физиком" XX в. - нечто иное, чем "быть физиком" XIX в. В классический период физик не стал бы вводить "экстравагантных" представлений о физическом мире на том основании, что у него возникает новая и перспективная математическая форма теории, детали эмпирического обоснования которой можно разработать в будущем. В классическую эпоху физическая картина мира, прежде чем генерировать новые теоретические идеи, должна была предстать как подтверждаемый опытом "наглядный портрет" реальности, который предшествовал построению теории. Формирование конкурирующих картин исследуемой реальности предполагало жесткую их конфронтацию, в условиях которой каждая из них рассматривалась своими сторонниками как единственно правильная онтология.
С этих позиций следует оценивать возможности реализации программы Гаусса-Римана в физике XIX столетия. Чтобы ввести в физическую картину мира этой эпохи представление о силах, распространяющихся с различными скоростями, нужно было обосновать это представление в качестве наглядного образа "реального устройства природы". В традициях физического мышления этой эпохи сила всегда связывалась с материальным носителем. Поэтому ее изменения во времени от точки к точке (разные скорости распространения силы) предполагали введение материальной субстанции, с состоянием которой связано изменение скорости распространения сил. Но такие представления уже лежали в русле фарадеевско-максвелловской программы и были несовместимы с картиной Ампера-Вебера (в этой картине связь силы и материи рассматривалась как взаимосвязь между электрическими силами и силами тяготения, с одной стороны, и зарядами и массами - с другой; заряды и массы представали здесь в качестве материального носителя сил; принцип же мгновенной передачи сил в пространстве исключал необходимость введения особой субстанции, обеспечивающей передачу сил от точки к точке). Таким образом, причины, по которым идея Гаусса-Римана не оставила значительного следа в истории классической электродинамики XIX столетия, коренилась в стиле физического мышления данной исторической эпохи. Этот стиль мышления с его интенцией на построение окончательно истинных представлений о сущности физического мира был одним из проявлений "классического" типа рациональности, реализованного в философии, науке и других феноменах сознания этой исторической эпохи. Такой тип рациональности предполагает, что мышление как бы со стороны обозревает объект, постигая таким путем его истинную природу.
Современный же стиль физического мышления (в рамках которого была осуществлена нереализованная, но возможная линия развития классической электродинамики) предстает как проявление иного, неклассического типа рациональности, который характеризуется особым отношением мышления к объекту и самому себе. Здесь мышление воспроизводит объект как вплетенный в человеческую деятельность и строит образы объекта, соотнося их с представлениями об исторически сложившихся средствах его освоения. Мышление нащупывает далее и с той или иной степенью отчетливости осознает, что оно само есть аспект социального развития и поэтому детерминировано этим развитием. В таком типе рациональности однажды полученные образы сущности объекта не рассматриваются как единственно возможные (в иной системе языка, в иных познавательных ситуациях образ объекта может быть иным, причем во всех этих варьируемых представлениях об объекте можно выразить объективно-истинное содержание).
Сам процесс формирования современного типа рациональности обусловлен процессами исторического развития общества, изменением "поля социальной механики", которая "подставляет вещи сознанию". Исследование этих процессов представляет собой особую задачу. Но в общей форме можно констатировать, что тип научного мышления, складывающийся в культуре некоторой исторической эпохи, всегда скоррелирован с характером общения и деятельности людей данной эпохи, обусловлен контекстом ее культуры. Факторы социальной детерминации познания воздействуют на соперничество исследовательских программ, активизируя одни пути их развертывания и притормаживая другие. В результате "селективной работы" этих факторов в рамках каждой научной дисциплины реализуются лишь некоторые из потенциально возможных путей научного развития, а остальные остаются нереализованными тенденциями.
Второй аспект нелинейности роста научного знания связан со взаимодействием научных дисциплин, обусловленным в свою очередь особенностями как исследуемых объектов, так и социокультурной среды, внутри которой развивается наука.
Возникновение новых отраслей знания, смена лидеров науки, революции, связанные с преобразованиями картин исследуемой реальности и нормативов научной деятельности в отдельных ее отраслях, могут оказывать существенное воздействие на другие отрасли знания, изменяя их видение реальности, их идеалы и нормы исследования. Все эти процессы взаимодействия наук опосредуются различными феноменами культуры и сами оказывают на них активное обратное воздействие.
Учитывая все эти сложные опосредования, в развитии каждой науки можно выделить еще один тип потенциально возможных линий в ее истории, который представляет собой специфический аспект нелинейности научного прогресса. Особенности этого аспекта можно проиллюстрировать путем анализа истории квантовой механики.
Известно, что одним из ключевых моментов ее построения была разработка Н. Бором новой методологической идеи, согласно которой представления о физическом мире должны вводиться через экспликацию операциональной схемы, выявляющей характеристики исследуемых объектов. В квантовой физике эта схема выражена посредством принципа дополнительности, согласно которому природа микрообъекта описывается путем двух дополнительных характеристик, коррелятивных двум типам приборов. Эта "операциональная схема" соединялась с рядом онтологических представлений, например, о корпускулярно-волновой природе микрообъектов, существовании кванта действия, об объективной взаимосвязи динамических и статических закономерностей физических процессов.
Однако квантовая картина физического мира не была целостной онтологией в традиционном понимании. Она не изображала природные процессы как причинно обусловленные взаимодействия некоторых объектов в пространстве и времени. Пространственно-временное и причинное описания представали как дополнительные (в смысле Бора) характеристики поведения микрообъектов.
Отнесение к микрообъекту обоих типов описания осуществлялось только через экспликацию операциональной схемы, которая объединяла различные и внешне несовместимые фрагменты онтологических представлений. Такой способ построения физической картины мира получил философское обоснование, с одной стороны, посредством ряда гносеологических идей (об особом месте в мире наблюдателя как макросущества, о коррелятивности между способами объяснения и описания объекта и познавательными средствами), а с другой - благодаря развитию "категориальной сетки", в которой схватывались общие особенности предмета исследования (представление о взаимодействиях как превращении возможности в действительность, понимание причинности в широком смысле, как включающей вероятностные аспекты, и т.д.).
Таким путем была построена концептуальная интерпретация математического аппарата квантовой механики. В период формирования этой теории описанный путь был, по-видимому, единственно возможным способом теоретического познания микромира. Но в дальнейшем (в частности, на современном этапе) наметилось видение квантовых объектов как сложных динамических систем (больших систем). Анализ квантовой теории показывает, что в самой ее концептуальной структуре имеются два уровня описания реальности: с одной стороны, понятия, описывающие целостность и устойчивость системы, с другой - понятия, выражающие типично случайные ее характеристики. Идея такого расчленения теоретического описания соответствует представлению о сложных системах, характеризующихся, с одной стороны, наличием подсистем со стохастическим взаимодействием между элементами, с другой - некоторым "управляющим" уровнем, обеспечивающим целостность системы. В пользу такого видения квантовых объектов говорят и те достижения теории квантованных полей, которые показывают ограниченность сложившихся представлений о локализации частиц.
Отмечая все эти тенденции в развитии физического знания, нельзя забывать, что само видение физических объектов как сложных динамических систем связано с концепцией, которая сформировалась благодаря развитию кибернетики, теории систем и освоению больших систем в производстве. В период становления квантовой механики эта концепция еще не сложилась в науке, и в обиходе физического мышления не применялись представления об объектах как больших системах. В этой связи уместно поставить вопрос: могла ли история квантовой физики протекать иными путями при условии иного научного окружения? В принципе допустимо (в качестве мысленного эксперимента) предположение, что кибернетика и соответствующее освоение самоорганизующихся систем в технике могли возникнуть до квантовой физики и сформировать в культуре новый тип видения объектов. В этих условиях при построении картины мира физик смог бы представить квантовые объекты как сложные динамические системы и соответственно этому представлению создавать теорию. Но тогда иначе выглядела бы вся последующая эволюция физики. На этом пути ее развития, по-видимому, были бы не только приобретения, но и потери, поскольку при таком движении не обязательно сразу эксплицировать операциональную схему видения картины мира (а значит, и не было бы стимула к развитию принципа дополнительности). То обстоятельство, что квантовая физика развилась на основе концепции дополнительности, радикально изменив классические нормы и идеалы физического познания, направило эволюцию науки по особому руслу. Появился образец нового познавательного движения, и теперь, даже если физика построит новую системную онтологию (новую картину реальности), это не будет простым возвратом к нереализованному ранее пути развития: онтология должна вводиться через построение операциональной схемы, а новая теория может создаваться на основе включения операциональных структур в картину мира.
Развитие науки (как, впрочем, и любой другой процесс развития) осуществляется как превращение возможности в действительность, и не все возможности реализуются в ее истории. При прогнозировании таких процессов всегда строят дерево возможностей, учитывают различные варианты и направления развития. Представления о жестко детерминированном развитии науки возникают только при ретроспективном рассмотрении, когда мы анализируем историю, уже зная конечный результат, и восстанавливаем логику движения идей, приводящих к этому результату. Но были возможны и такие направления, которые могли бы реализоваться при других поворотах исторического развития цивилизации, но они оказались "закрытыми" в уже осуществившейся реальной истории науки.
В эпоху научных революций, когда осуществляется перестройка оснований науки, культура как бы отбирает из нескольких потенциально возможных линий будущей истории науки те, которые наилучшим образом соответствуют фундаментальным ценностям и мировоззренческим структурам, доминирующим в данной культуре.
Глобальные научные революции: от классической к постнеклассической науке
В развитии науки можно выделить такие периоды, когда преобразовывались все компоненты ее оснований. Смена научных картин мира сопровождалась коренным изменением нормативных структур исследования, а также философских оснований науки. Эти периоды правомерно рассматривать как глобальные революции, которые могут приводить к изменению типа научной рациональности.
В истории естествознания можно обнаружить четыре таких революции. Первой из них была революция XVII в., ознаменовавшая собой становление классического естествознания.
Его возникновение было неразрывно связано с формированием особой системы идеалов и норм исследования, в которых, с одной стороны, выражались установки классической науки, а с другой - осуществлялась их конкретизация с учетом доминанты механики в системе научного знания данной эпохи.
Через все классическое естествознание начиная с XVII в. проходит идея, согласно которой объективность и предметность научного знания достигается только тогда, когда из описания и объяснения исключается все, что относится к субъекту и процедурам его познавательной деятельности. Эти процедуры принимались как раз навсегда данные и неизменные. Идеалом было построение абсолютно истинной картины природы. Главное внимание уделялось поиску очевидных, наглядных, "вытекающих из опыта" онтологических принципов, на базе которых можно строить теории, объясняющие и предсказывающие опытные факты.
В XVIIXVIII столетии эти идеалы и нормативы исследования сплавлялись с целым рядом конкретизирующих положений, которые выражали установки механического понимания природы. Объяснение истолковывалось как поиск механических причин и субстанций - носителей сил, которые детерминируют наблюдаемые явления. В понимание обоснования включалась идея редукции знания о природе к фундаментальным принципам и представлениям механики.
В соответствии с этими установками строилась и развивалась механическая картина природы, которая выступала одновременно и как картина реальности, применительно к сфере физического знания, и как общенаучная картина мира.
Наконец, идеалы, нормы и онтологические принципы естествознания XVIIXVIII столетий опирались на специфическую систему философских оснований, в которых доминирующую роль играли идеи механицизма. В качестве эпистемологической составляющей этой системы выступали представления о познании как наблюдении и экспериментировании с объектами природы, которые раскрывают тайны своего бытия познающему разуму. Причем сам разум наделялся статусом суверенности. В идеале он трактовался как дистанцированный от вещей, как бы со стороны наблюдающий и исследующий их, не детерминированный никакими предпосылками, кроме свойств и характеристик изучаемых объектов.
Эта система эпистемологических идей соединялась с особыми представлениями об изучаемых объектах. Они рассматривались преимущественно в качестве малых систем (механических устройств) и соответственно этому применялась "категориальная сетка", определяющая понимание и познание природы. Напомним, что малая система характеризуется относительно небольшим количеством элементов, их силовыми взаимодействиями и жестко детерминированными связями. Для их освоения достаточно полагать, что свойства целого полностью определяются состоянием и свойствами его частей, вещь представлять как относительно устойчивое тело, а процесс как перемещение тел в пространстве с течением времени, причинность трактовать в лапласовском смысле. Соответствующие смыслы как раз и выделялись в категориях "вещь", "процесс", "часть", "целое", "причинность", "пространство" и "время" и т.д., которые образовали онтологическую составляющую философских оснований естествознания XVIIXVIII вв. Эта категориальная матрица обеспечивала успех механики и предопределяла редукцию к ее представлениям всех других областей естественно-научного исследования.
Радикальные перемены в этой целостной и относительно устойчивой системе оснований естествознания произошли в конце XVIII - первой половине XIX в. Их можно расценить как вторую глобальную научную революцию, определившую переход к новому состоянию естествознания - дисциплинарно организованной науке.
В это время механическая картина мира утрачивает статус общенаучной. В биологии, химии и других областях знания формируются специфические картины реальности, нередуцируемые к механической.
Одновременно происходит дифференциация дисциплинарных идеалов и норм исследования. Например, в биологии и геологии возникают идеалы эволюционного объяснения, в то время как физика продолжает строить свои знания, абстрагируясь от идеи развития. Но и в ней, с разработкой теории поля, начинают постепенно размываться ранее доминировавшие нормы механического объяснения. Все эти изменения затрагивали главным образом третий слой организации идеалов и норм исследования, выражающий специфику изучаемых объектов. Что же касается общих познавательных установок классической науки, то они еще сохраняются в данный исторический период.
Соответственно особенностям дисциплинарной организации науки видоизменяются ее философские основания. Они становятся гетерогенными, включают довольно широкий спектр смыслов тех основных категориальных схем, в соответствии с которыми осваиваются объекты (от сохранения в определенных пределах механицистской традиции до включения в понимание "вещи", "состояния", "процесса" и другие идеи развития). В эпистемологии центральной становится проблема соотношения разнообразных методов науки, синтеза знаний и классификации наук. Выдвижение ее на передний план связано с утратой прежней целостности научной картины мира, а также с появлением специфики нормативных структур в различных областях научного исследования. Поиск путей единства науки, проблема дифференциации и интеграции знания превращаются в одну из фундаментальных философских проблем, сохраняя свою остроту на протяжении всего последующего развития науки.
Первая и вторая глобальные революции в естествознании протекали как формирование и развитие классической науки и ее стиля мышления.
Третья глобальная научная революция была связана с преобразованием этого стиля и становлением нового, неклассического естествознания. Она охватывает период с конца XIX до середины XX столетия. В эту эпоху происходит своеобразная цепная реакция революционных перемен в различных областях знания: в физике (открытие делимости атома, становление релятивистской и квантовой теории), в космологии (концепция нестационарной Вселенной), в химии (квантовая химия), в биологии (становление генетики). Возникает кибернетика и теория систем, сыгравшие важнейшую роль в развитии современной научной картины мира.
В процессе всех этих революционных преобразований формировались идеалы и нормы новой, неклассической науки. Они характеризовались отказом от прямолинейного онтологизма и пониманием относительной истинности теорий и картины природы, выработанной на том или ином этапе развития естествознания. В противовес идеалу единственно истинной теории, "фотографирующей" исследуемые объекты, допускается истинность нескольких отличающихся друг от друга конкретных теоретических описаний одной и той же реальности, поскольку в каждом из них может содержаться момент объективно-истинного знания. Осмысливаются корреляции между онтологическими постулатами науки и характеристиками метода, посредством которого осваивается объект. В связи с этим принимаются такие типы объяснения и описания, которые в явном виде содержат ссылки на средства и операции познавательной деятельности. Наиболее ярким образцом такого подхода выступали идеалы и нормы объяснения, описания и доказательности знаний, утвердившиеся в квантово-релятивистской физике. Если в классической физике идеал объяснения и описания предполагал характеристику объекта "самого по себе", без указания на средства его исследования, то в квантово-релятивистской физике в качестве необходимого условия объективности объяснения и описания выдвигается требование четкой фиксации особенностей средств наблюдения, которые взаимодействуют с объектом (классический способ объяснения и описания может быть представлен как идеализация, рациональные моменты которой обобщаются в рамках нового подхода).
Изменяются идеалы и нормы доказательности и обоснования знания. В отличие от классических образцов, обоснование теорий в квантово-релятивистской физике предполагало экспликацию при изложении теории операциональной основы вводимой системы понятий (принцип наблюдаемости) и выяснение связей между новой и предшествующими ей теориями (принцип соответствия).
Новая система познавательных идеалов и норм обеспечивала значительное расширение поля исследуемых объектов, открывая пути к освоению сложных саморегулирующихся систем. В отличие от малых систем такие объекты характеризуются уровневой организацией, наличием относительно автономных и вариабельных подсистем, массовым стохастическим взаимодействием их элементов, существованием управляющего уровня и обратных связей, обеспечивающих целостность системы.
Именно включение таких объектов в процесс научного исследования вызвало резкие перестройки в картинах реальности ведущих областей естествознания. Процессы интеграции этих картин и развитие общенаучной картины мира стали осуществляться на базе представлений о природе как сложной динамической системе. Этому способствовало открытие специфики законов микро-, макро- и мега-мира в физике и космологии, интенсивное исследование механизмов наследственности в тесной связи с изучением надорганизменных уровней организации жизни, обнаружение кибернетикой общих законов управления и обратной связи. Тем самым создавались предпосылки для построения целостной картины природы, в которой прослеживалась иерархическая организованность Вселенной как сложного динамического единства. Картины реальности, вырабатываемые в отдельных науках, на этом этапе еще сохраняли свою самостоятельность, но каждая из них участвовала в формировании представлений, которые затем включались в общенаучную картину мира. Последняя, в свою очередь, рассматривалась не как точный и окончательный портрет природы, а как постоянно уточняемая и развивающаяся система относительно истинного знания о мире.
Все эти радикальные сдвиги в представлениях о мире и процедурах его исследования сопровождались формированием новых философских оснований науки.
Идея исторической изменчивости научного знания, относительной истинности вырабатываемых в науке онтологических принципов соединялась с новыми представлениями об активности субъекта познания. Он рассматривался уже не как дистанцированный от изучаемого мира, а как находящийся внутри него, детерминированный им. Возникает понимание того обстоятельства, что ответы природы на наши вопросы определяются не только устройством самой природы, но и способом нашей постановки вопросов, который зависит от исторического развития средств и методов познавательной деятельности. На этой основе вырастало новое понимание категорий истины, объективности, факта, теории, объяснения и т.п.
Радикально видоизменялась и "онтологическая подсистема" философских оснований науки. Развитие квантово-релятивистской физики, биологии и кибернетики было связано с включением новых смыслов в категории части и целого, причинности, случайности и необходимости, вещи, процесса, состояния и др. В принципе можно показать, что эта "категориальная сетка" вводила новый образ объекта, который представал как сложная система. Представления о соотношении части и целого применительно к таким системам включают идеи несводимости состояний целого к сумме состояний его частей. Важную роль при описании динамики системы начинают играть категории случайности, потенциально возможного и действительного. Причинность не может быть сведена только к ее лапласовской формулировке - возникает понятие "вероятностной причинности", которое расширяет смысл традиционного понимания данной категории. Новым содержанием наполняется категория объекта: он рассматривается уже не как себетождественная вещь (тело), а как процесс, воспроизводящий некоторые устойчивые состояния и изменчивый в ряде других характеристик.
Все описанные перестройки оснований науки, характеризовавшие глобальные революции в естествознании, были вызваны не только его экспансией в новые предметные области и обнаружением новых типов объектов, но и изменениями места и функций науки в общественной жизни.
Основания естествознания в эпоху его становления (первая революция) складывались в контексте рационалистического мировоззрения ранних буржуазных революций, формирования нового (по сравнению с идеологией средневековья) понимания отношений человека к природе, новых представлений о предназначении познания, истинности знаний и т.п.
Становление оснований дисциплинарного естествознания конца XVIII - первой половины XIX в. происходило на фоне резко усиливающейся производительной роли науки, превращения научных знаний в особый продукт, имеющий товарную цену и приносящий прибыль при его производственном потреблении. В этот период начинает формироваться система прикладных и инженерно-технических наук как посредника между фундаментальными знаниями и производством. Различные сферы научной деятельности специализируются и складываются соответствующие этой специализации научные сообщества.
Переход от классического к неклассическому естествознанию был подготовлен изменением структур духовного производства в европейской культуре второй половины XIX - начала XX в., кризисом мировоззренческих установок классического рационализма, формированием в различных сферах духовной культуры нового понимания рациональности, когда сознание, постигающее действительность, постоянно наталкивается на ситуации своей погруженности в саму эту действительность, ощущая свою зависимость от социальных обстоятельств, которые во многом определяют установки познания, его ценностные и целевые ориентации.
В современную эпоху, в последнюю треть нашего столетия мы являемся свидетелями новых радикальных изменений в основаниях науки. Эти изменения можно охарактеризовать как четвертую глобальную научную революцию, в ходе которой рождается новая постнеклассическая наука.
Интенсивное применение научных знаний практически во всех сферах социальной жизни, изменение самого характера научной деятельности, связанное с революцией в средствах хранения и получения знаний (компьютеризация науки, появление сложных и дорогостоящих приборных комплексов, которые обслуживают исследовательские коллективы и функционируют аналогично средствам промышленного производства и т.д.) меняет характер научной деятельности. Наряду с дисциплинарными исследованиями на передний план все более выдвигаются междисциплинарные и проблемно-ориентированные формы исследовательской деятельности. Если классическая наука была ориентирована на постижение все более сужающегося, изолированного фрагмента действительности, выступавшего в качестве предмета той или иной научной дисциплины, то специфику современной науки конца XX века определяют комплексные исследовательские программы, в которых принимают участие специалисты различных областей знания. Организация таких исследований во многом зависит от определения приоритетных направлений, их финансирования, подготовки кадров и др. В самом же процессе определения научно-исследовательских приоритетов наряду с собственно познавательными целями все большую роль начинают играть цели экономического и социально-политического характера.
Реализация комплексных программ порождает особую ситуацию сращивания в единой системе деятельности теоретических и экспериментальных исследований, прикладных и фундаментальных знаний, интенсификации прямых и обратных связей между ними. В результате усиливаются процессы взаимодействия принципов и представлений картин реальности, формирующихся в различных науках. Все чаще изменения этих картин протекают не столько под влиянием внутридисциплинарных факторов, сколько путем "парадигмальной прививки" идей, транслируемых из других наук. В этом процессе постепенно стираются жесткие разграничительные линии между картинами реальности, определяющими видение предмета той или иной науки. Они становятся взаимозависимыми и предстают в качестве фрагментов целостной общенаучной картины мира.
На ее развитие оказывают влияние не только достижения фундаментальных наук, но и результаты междисциплинарных прикладных исследований. В этой связи уместно, например, напомнить, что идеи синергетики, вызывающие переворот в системе наших представлений о природе, возникали и разрабатывались в ходе многочисленных прикладных исследований, выявивших эффекты фазовых переходов и образования диссипативных структур (структуры в жидкостях, химические волны, лазерные пучки, неустойчивости плазмы, явления выхлопа и флаттера).
В междисциплинарных исследованиях наука, как правило, сталкивается с такими сложными системными объектами, которые в отдельных дисциплинах зачастую изучаются лишь фрагментарно, поэтому эффекты их системности могут быть вообще не обнаружены при узкодисциплинарном подходе, а выявляются только при синтезе фундаментальных и прикладных задач в проблемно-ориентированном поиске.
Объектами современных междисциплинарных исследований все чаще становятся уникальные системы, характеризующиеся открытостью и саморазвитием. Такого типа объекты постепенно начинают определять и характер предметных областей основных фундаментальных наук, детерминируя облик современной, постнеклассической науки.
Исторически развивающиеся системы представляют собой более сложный тип объекта даже по сравнению с саморегулирующимися системами. Последние выступают особым состоянием динамики исторического объекта, своеобразным срезом, устойчивой стадией его эволюции. Сама же историческая эволюция характеризуется переходом от одной относительно устойчивой системы к другой системе с новой уровневой организацией элементов и саморегуляцией. Исторически развивающаяся система формирует с течением времени все новые уровни своей организации, причем возникновение каждого нового уровня оказывает воздействие на ранее сформировавшиеся, меняя связи и композицию их элементов. Формирование каждого такого уровня сопровождается прохождением системы через состояния неустойчивости (точки бифуркации), и в эти моменты небольшие случайные воздействия могут привести к появлению новых структур. Деятельность с такими системами требует принципиально новых стратегий. Их преобразование уже не может осуществляться только за счет увеличения энергетического и силового воздействия на систему. Простое силовое давление часто приводит к тому, что система просто-напросто "сбивается" к прежним структурам, потенциально заложенным в определенных уровнях ее организации, но при этом может не возникнуть принципиально новых структур. Чтобы вызвать их к жизни, необходим особый способ действия: в точках бифуркации иногда достаточно небольшого энергетического "воздействия-укола" в нужном пространственно-временном локусе, чтобы система перестроилась и возник новый уровень организации с новыми структурами. Саморазвивающиеся системы характеризуются синергетическими эффектами, принципиальной необратимостью процессов. Взаимодействие с ними человека протекает таким образом, что само человеческое действие не является чем-то внешним, а как бы включается в систему, видоизменяя каждый раз поле ее возможных состояний. Включаясь во взаимодействие, человек уже имеет дело не с жесткими предметами и свойствами, а со своеобразными "созвездиями возможностей". Перед ним в процессе деятельности каждый раз возникает проблема выбора некоторой линии развития из множества возможных путей эволюции системы. Причем сам этот выбор необратим и чаще всего не может быть однозначно просчитан.
В естествознании первыми фундаментальными науками, столкнувшимися с необходимостью учитывать особенности исторически развивающихся систем, были биология, астрономия и науки о Земле. В них сформировались картины реальности, включающие идею историзма и представления об уникальных развивающихся объектах (биосфера, Метагалактика, Земля как система взаимодействия геологических, биологических и техногенных процессов). В последние десятилетия на этот путь вступила физика. Представление об исторической эволюции физических объектов постепенно входит в картину физической реальности, с одной стороны, через развитие современной космологии (идея "Большого взрыва" и становления различных видов физических объектов в процессе исторического развития Метагалактики), а с другой - благодаря разработке идей термодинамики неравновесных процессов (И. Пригожин) и синергетики.
Именно идеи эволюции и историзма становятся основой того синтеза картин реальности, вырабатываемых в фундаментальных науках, которые сплавляют их в целостную картину исторического развития природы и человека и делают лишь относительно самостоятельными фрагментами общенаучной картины мира, пронизанной идеями глобального эволюционизма.
Ориентация современной науки на исследование сложных исторически развивающихся систем существенно перестраивает идеалы и нормы исследовательской деятельности. Историчность системного комплексного объекта и вариабельность его поведения предполагают широкое применение особых способов описания и предсказания его состояний - построение сценариев возможных линий развития системы в точках бифуркации. С идеалом строения теории как аксиоматически-дедуктивной системы все больше конкурируют теоретические описания, основанные на применении метода аппроксимации, теоретические схемы, использующие компьютерные программы, и т.д. В естествознание начинает все шире внедряться идеал исторической реконструкции, которая выступает особым типом теоретического знания, ранее применявшимся преимущественно в гуманитарных науках (истории, археологии, историческом языкознании и т.д.).
Образцы исторических реконструкций можно обнаружить не только в дисциплинах, традиционно изучающих эволюционные объекты (биология, геология), но и в современной космологии и астрофизике: современные модели, описывающие развитие Метагалактики, могут быть расценены как исторические реконструкции, посредством которых воспроизводятся основные этапы эволюции этого уникального исторически развивающегося объекта.
Изменяются представления и о стратегиях эмпирического исследования. Идеал воспроизводимости эксперимента применительно к развивающимся системам должен пониматься в особом смысле. Если эти системы типологизируются, т.е. если можно проэкспериментировать над многими образцами, каждый из которых может быть выделен в качестве одного и того же начального состояния, то эксперимент даст один и тот же результат с учетом вероятностных линий эволюции системы.
Но кроме развивающихся систем, которые образуют определенные классы объектов, существуют еще и уникальные исторически развивающиеся системы. Эксперимент, основанный на энергетическом и силовом взаимодействии с такой системой, в принципе не позволит воспроизводить ее в одном и том же начальном состоянии. Сам акт первичного "приготовления" этого состояния меняет систему, направляя ее в новое русло развития, а необратимость процессов развития не позволяет вновь воссоздать начальное состояние. Поэтому для уникальных развивающихся систем требуется особая стратегия экспериментального исследования. Их эмпирический анализ осуществляется чаще всего методом вычислительного эксперимента на ЭВМ, что позволяет выявить разнообразие возможных структур, которые способна породить система.
Среди исторически развивающихся систем современной науки особое место занимают природные комплексы, в которые включен в качестве компонента сам человек. Примерами таких "человекоразмерных" комплексов могут служить медико-биологические объекты, объекты экологии, включая биосферу в целом (глобальная экология), объекты биотехнологии (в первую очередь генетической инженерии), системы "человек - машина" (включая сложные информационные комплексы и системы искусственного интеллекта) и т.д.
При изучении "человекоразмерных" объектов поиск истины оказывается связанным с определением стратегии и возможных направлений преобразования такого объекта, что непосредственно затрагивает гуманистические ценности. С системами такого типа нельзя свободно экспериментировать. В процессе их исследования и практического освоения особую роль начинает играть знание запретов на некоторые стратегии взаимодействия, потенциально содержащие в себе катастрофические последствия.
В этой связи трансформируется идеал ценностно нейтрального исследования. Объективно истинное объяснение и описание применительно к "человекоразмерным" объектам не только допускает, но и предполагает включение аксиологических факторов в состав объясняющих положений. Возникает необходимость экспликации связей фундаментальных внутринаучных ценностей (поиск истины, рост знаний) с вненаучными ценностями общесоциального характера. В современных программно-ориентированных исследованиях эта экспликация осуществляется при социальной экспертизе программ. Вместе с тем в ходе самой исследовательской деятельности с человекоразмерными объектами исследователю приходится решать ряд проблем этического характера, определяя границы возможного вмешательства в объект. Внутренняя этика науки, стимулирующая поиск истины и ориентацию на приращение нового знания, постоянно соотносится в этих условиях с общегуманистическими принципами и ценностями. Развитие всех этих новых методологических установок и представлений об исследуемых объектах приводит к существенной модернизации философских оснований науки.
Научное познание начинает рассматриваться в контексте социальных условий его бытия и его социальных последствий, как особая часть жизни общества, детерминируемая на каждом этапе своего развития общим состоянием культуры данной исторической эпохи, ее ценностными ориентациями и мировоззренческими установками. Осмысливается историческая изменчивость не только онтологических постулатов, но и самих идеалов и норм познания. Соответственно развивается и обогащается содержание категорий "теория", "метод", "факт", "обоснование", "объяснение" и т.п.
В онтологической составляющей философских оснований науки начинает доминировать "категориальная матрица", обеспечивающая понимание и познание развивающихся объектов. Возникают новые понимания категорий пространства и времени (учет исторического времени системы, иерархии пространственно-временных форм), категорий возможности и действительности (идея множества потенциально возможных линий развития в точках бифуркации), категории детерминации (предшествующая история определяет избирательное реагирование системы на внешние воздействия) и др.
Исторические типы научной рациональности
Три крупных стадии исторического развития науки, каждую из которых открывает глобальная научная революция, можно охарактеризовать как три исторических типа научной рациональности, сменявшие друг друга в истории техногенной цивилизации. Это - классическая рациональность (соответствующая классической науке в двух ее состояниях - додисциплинарном и дисциплинарно организованном); неклассическая рациональность (соответствующая неклассической науке) и постнеклассическая рациональность. Между ними, как этапами развития науки, существуют своеобразные "перекрытия", причем появление каждого нового типа рациональности не отбрасывало предшествующего, а только ограничивало сферу его действия, определяя его применимость только к определенным типам проблем и задач.
Каждый этап характеризуется особым состоянием научной деятельности, направленной на постоянный рост объективно-истинного знания. Если схематично представить эту деятельность как отношения "субъектсредстваобъект" (включая в понимание субъекта ценностноцелевые структуры деятельности, знания и навыки применения методов и средств), то описанные этапы эволюции науки, выступающие в качестве разных типов научной рациональности, характеризуются различной глубиной рефлексии по отношению к самой научной деятельности.
Классический тип научной рациональности, центрируя внимание на объекте, стремится при теоретическом объяснении и описании элиминировать все, что относится к субъекту, средствам и операциям его деятельности. Такая элиминация рассматривается как необходимое условие получения объективно-истинного знания о мире. Цели и ценности науки, определяющие стратегии исследования и способы фрагментации мира, на этом этапе, как и на всех остальных, детерминированы доминирующими в культуре мировоззренческими установками и ценностными ориентациями. Но классическая наука не осмысливает этих детерминаций.
Схематично этот тип научной деятельности может быть представлен следующим образом:
Неклассический тип научной рациональности учитывает связи между знаниями об объекте и характером средств и операций деятельности. Экспликация этих связей рассматривается в качестве условий объективно-истинного описания и объяснения мира. Но связи между внутринаучными и социальными ценностями и целями по-прежнему не являются предметом научной рефлексии, хотя имплицитно они определяют характер знаний (определяют, что именно и каким способом мы выделяем и осмысливаем в мире).
Этот тип научной деятельности можно схематично изобразить в следующем виде:
Постнеклассический тип рациональности расширяет поле рефлексии над деятельностью. Он учитывает соотнесенность получаемых знаний об объекте не только с особенностью средств и операций деятельности, но и с ценностно-целевыми структурами. Причем эксплицируется связь внутринаучных целей с вненаучными, социальными ценностями и целями.
Этот тип научного познания можно изобразить посредством следующей схемы:
Каждый новый тип научной рациональности характеризуется особыми, свойственными ему основаниями науки, которые позволяют выделить в мире и исследовать соответствующие типы системных объектов (простые, сложные, саморазвивающиеся системы). При этом возникновение нового типа рациональности и нового образа науки не следует понимать упрощенно в том смысле, что каждый новый этап приводит к полному исчезновению представлений и методологических установок предшествующего этапа. Напротив, между ними существует преемственность. Неклассическая наука вовсе не уничтожила классическую рациональность, а только ограничила сферу ее действия. При решении ряда задач неклассические представления о мире и познании оказывались избыточными, и исследователь мог ориентироваться на традиционно классические образцы (например, при решении ряда задач небесной механики не требовалось привлекать нормы квантово-релятивистского описания, а достаточно было ограничиться классическими нормативами исследования). Точно так же становление постнеклассической науки не приводит к уничтожению всех представлений и познавательных установок неклассического и классического исследования. Они будут использоваться в некоторых познавательных ситуациях, но только утратят статус доминирующих и определяющих облик науки.
Когда современная наука на переднем крае своего поиска поставила в центр исследований уникальные, исторически развивающиеся системы, в которые в качестве особого компонента включен сам человек, то требование экспликации ценностей в этой ситуации не только не противоречит традиционной установке на получение объективно-истинных знаний о мире, но и выступает предпосылкой реализации этой установки. Есть все основания полагать, что по мере развития современной науки эти процессы будут усиливаться. Техногенная цивилизация ныне вступает в полосу особого типа прогресса, когда гуманистические ориентиры становятся исходными в определении стратегий научного поиска.
|
|
Раздел IV
ФИЛОСОФИЯ ТЕХНИКИ
Глава 11
ПРЕДМЕТ ФИЛОСОФИИ ТЕХНИКИ
Хотя техника является настолько же древней, как и само человечество, и хотя она так или иначе попадала в поле зрения философов, как самостоятельная философская дисциплина философия техники возникла лишь в XX столетии. Первым, кто внес в заглавие своей книги словосочетание "Философия техники", был немецкий философ Эрнст Капп. Его книга "Основные направления философии техники. К истории возникновения культуры с новой точки зрения" вышла в свет в 1877 г. Несколько позже другой немецкий философ Фред Бон одну из глав своей книги "О долге и добре" (1898 г.) также посвятил "философии техники". В конце ХIХ века российский инженер П.К. Энгельмейер формулирует задачи философии техники в своей брошюре "Технический итог ХIХ века" (1898 г.). Его работы были опубликованы также на немецком языке. Однако только в ХХ веке техника, ее развитие, ее место в обществе и значение для будущего человеческой цивилизации становится предметом систематического изучения. Не только философы, но и сами инженеры, начинают уделять осмыслению техники все большее внимание. Особенно интенсивно эта тематика обсуждалась на страницах журнала Союза германских дипломированных инженеров "Техника и культура" в 30-е гг. Можно сказать, что в этот период в самой инженерной среде вырастает потребность философского осознания феномена техники и собственной деятельности по ее созданию. Часто попытки такого рода осмысления сводились к исключительно оптимистической оценке достижений и перспектив современного технического развития. Одновременно в гуманитарной среде возрастало критическое отношение к ходу технического прогресса современного общества, и внимание привлекалось прежде всего к его отрицательным сторонам. Так или иначе, в обоих случаях техника стала предметом специального анализа и исследования.
Таким образом, философия техники уже сравнительно давно выделилась в самостоятельную область философского исследования.
Что такое философия техники?
На этот вопрос можно ответить двояким образом: во-первых, определив, что особенного изучает философия техники по сравнению с другими дисциплинами, изучающими технику, и, во-вторых, рассмотрев, что представляет собой сама техника.
Что такое техника?
Техника в ХХ столетии становится предметом изучения самых различных дисциплин как технических, так естественных и общественных, как общих, так и частных. Количество специальных технических дисциплин возрастает в наше время с поразительной быстротой, поскольку не только различные отрасли техники, но и разные аспекты этих отраслей становятся предметом их исследования. Все возрастающая специализация в технике стимулирует противоположный процесс развития общетехнических дисциплин. Однако все они - и частные, и общие - концентрируют свое внимание на отдельных видах, или на отдельных аспектах, определенных "срезах" техники. Техника в целом не является предметом исследования технических дисциплин. Многие естественные науки в связи с усилением их влияния на природу (в том числе в глобальном масштабе) вынуждены принимать во внимание технику и даже делают ее предметом специального исследования, конечно, со своей особой естественнонаучной (например, физической) точки зрения. Кроме того, без технических устройств невозможно проведение современных естественнонаучных экспериментов. В силу проникновения техники практически во все сферы жизни современного общества многие общественные науки, прежде всего социология и психология, обращаются к специальному анализу технического развития. Историческое развитие техники традиционно является предметом изучения истории техники как особой гуманитарной дисциплины. Как правило, однако, историко-технические исследования специализированы по отдельным отраслям или стадиям развития и не захватывают в поле своего анализа вопросы о тенденциях и перспективах развития современной техники.
Таким образом, философия техники, во-первых, исследует феномен техники в целом, во-вторых, не только ее имманентное развитие, но и место в общественном развитии в целом, а также, в-третьих, принимает во внимание широкую историческую перспективу. Однако, если предметом философии техники является техника, то возникает сразу же законный вопрос: что же такое сама техника?
Каждый здравомыслящий человек укажет на те технические устройства и орудия, которые окружают нас в повседневной жизни - дома или на работе. Специалисты назовут конкретные примеры такого рода устройств из изучаемых или создаваемых ими видов техники. Но все это - лишь предметы технической деятельности человека, материальные результаты его технических усилий и размышлений. За всем этим лежит обширная сфера технических знаний и основанных на этих знаниях действий. Поэтому Фред Бон придает понятию "техника" предельно широкое значение: "Всякая деятельность и прежде всего всякая профессиональная деятельность нуждается в технических правилах". Он различает несколько способов действия, придавая особое значение целенаправленной деятельности, в которой успех достигается указанием в предшествующем рассуждении руководящего средства. Это фактически задает границы между "техникой" и "не-техникой", поскольку к сфере техники может быть отнесен именно этот способ действия.
Технические знания воплощаются не только через техническую деятельность в разного рода технических устройствах, но и в статьях, книгах, учебниках и т.д., поскольку без налаженного механизма продуцирования, накопления и передачи знаний никакое техническое развитие в нашем современном обществе было бы невозможно.
Это отчетливо понимал уже в конце XIX века немецкий инженер Франц Рело, выступивший в 1884 г. в Вене с лекцией "Техника и культура": "Не вещи или изобретения, но сопровождающие их идеи представляют то, что должно вызвать изменения, новшестваѕ... У нас пробило себе дорогу сознание, что силы природы при своих действиях подчиняются определенным неизменным законам, законам природы, и никогда, ни при каких обстоятельствах не бывает иначе". Приобщение к технической цивилизации не дается одной лишь покупкой совершенных технических устройств - оно должно прививаться воспитанием, обучением, передачей технических знаний. Доказательством этому служит, по мнению Рело, современный ему Китай, "где весь отличный европейский материал, приобретенный покупкою, оказывается, по-видимому, бесполезным перед правильным нападением...ѕ" западных стран. Но это же относится и к промышленной сфере. Как только Китай отошел от традиционной схемы "закупки" на Западе машин и перешел к перестройке всей экономической, образовательной и технологической сферы, сразу же наметился отчетливый технический и экономический рост.
Техника относится к сфере материальной культуры. Это - обстановка нашей домашней и общественной жизни, средства общения, защиты и нападения, все орудия действия на самых различных поприщах. Так определяет технику на рубеже XIXXX столетий П. К. Энгельмейер: "Своими приспособлениями она усилила наш слух, зрение, силу и ловкость, она сокращает расстояние и время и вообще увеличивает производительность труда. Наконец, облегчая удовлетворение потребностей, она тем самым способствует нарождению новыхѕ... Техника покорила нам пространство и время, материю и силу и сама служит той силой, которая неудержимо гонит вперед колесо прогресса". Однако, как хорошо известно, материальная культура связана с духовной культурой самыми неразрывными узами. Например, археологи именно по остаткам материальной культуры стремятся подробно восстановить культуру древних народов. В этом смысле философия техники является в значительной своей части археологией технических знаний, если она обращена в прошлое (особенно а древнем мире и в средние века, где письменная традиция в технике еще не была достаточно развита) и методологией технических знаний, если она обращена в настоящее и будущее.
Итак, техника должна быть понята
- как совокупность технических устройств, артефактов - от отдельных простейших орудий до сложнейших технических систем;
- как совокупность различных видов технической деятельности по созданию этих устройств - от научно-технического исследования и проектирования до их изготовления на производстве и эксплуатации, от разработки отдельных элементов технических систем до системного исследования и проектирования;
- как совокупность технических знаний - от специализированных рецептурно-технических до теоретических научно-технических и системотехнических знаний.
Сегодня к сфере техники относится не только использование, но и само производство научно-технических знаний. Кроме того, сам процесс применения научных знаний в инженерной практике не является таким простым, как это часто думали, и связан не только с приложением уже имеющихся, но и с получением новых знаний. "Приложение состоит не в простом приложении наук к специальным целям, - писал немецкий инженер и ректор Берлинского политехникума А. Ридлер. - Раньше, чем делать такое приложение надо принять во внимание многочисленные условия данного случая. Трудность применения заключается в правильном отыскании действительных условий данного случая. Условно принятое положение вещей и пренебрежение отдельными данными условиями обманывают насчет настоящей действительности. Только применение ведет к полному пониманию; оно составляет высшую ступень познания, а общее научное познание составляет только предварительную ступень к нему...ѕ Знание есть дочь применения. Для применения нужно умение исследовать и изобретательность".
Таким образом, современная техника, и прежде всего техническое знание, неразрывно связаны с развитием науки. Сегодня этот тезис никому не надо доказывать. Однако в истории развития общества соотношение науки и техники постепенно менялось.
Техника в исторической ретроспективе
Независимо от того, с какого момента отсчитывать начало науки, о технике можно сказать определенно, что она возникла вместе с возникновением Homo sapiens и долгое время развивалась независимо от всякой науки. Это, конечно, не означает, что ранее в технике не применялись научные знания. Но, во-первых, сама наука не имела долгое время особой дисциплинарной организации, и, во-вторых, она не была ориентирована на сознательное применение создаваемых ею знаний в технической сфере. Рецептурно-техническое знание достаточно долго противопоставлялось научному знанию, об особом научно-техническом знании вообще вопрос не ставился. "Научное" и "техническое" принадлежали фактически к различным культурным ареалам. В более ранний период развития человеческой цивилизации и научное, и техническое знание были органично вплетены в религиозно-мифологическое мировосприятие и еще не отделялись от практической деятельности.
В древнем мире техника, техническое знание и техническое действие были тесно связаны с магическим действием и мифологическим миропониманием. Один из первых философов техники Альфред Эспинас в своей книге "Возникновение технологии", опубликованной в конце XIX века, писал: "Живописец, литейщик и скульптор являются работниками, искусство которых оценивается прежде всего как необходимая принадлежность культа. ...Египтяне, например, не намного отстали в механике от греков эпохи Гомера, но они не вышли из религиозного миросозерцания. Более того, первые машины, по-видимому, приносились в дар богам и посвящались культу, прежде чем стали употребляться для полезных целей. Бурав с ремнем был, по-видимому, изобретен индусами для возжигания священного огня - операция, производившаяся чрезвычайно быстро, потому что она и теперь совершается в известные праздники до 360 раз в день. Колесо было великим изобретением; весьма вероятно, что оно было прежде посвящено богам. Гейгер полагает, что надо считать самыми древними молитвенные колеса, употребляемые и теперь в буддийских храмах Японии и Тибета, которые отчасти являются ветряными, а отчасти гидравлическими колесамиѕ... Итак, вся техника этой эпохи, - заключает автор, - имела один и тот же характер. Она была религиозной, традиционной и местной". Наука древнего мира была еще не только неспециализированной и недисциплинарной, но и неотделимой от практики и техники. Важнейшим шагом на пути развития западной цивилизации была античная революция в науке, которая выделила теоретическую форму познания и освоения мира в самостоятельную сферу человеческой деятельности.
Античная наука была комплексной по самому своему стремлению максимально полного охвата осмысляемого теоретически и обсуждаемого философски предмета научного исследования. Специализация еще только намечалась и во всяком случае не принимала организованных форм дисциплинарности. Понятие техники также было существенно отлично от современного. В античности понятие "тэхнэ" обнимает и технику, и техническое знание, и искусство. Но оно не включает теорию. Поэтому у древнегреческих философов, например, Аристотеля, нет специальных трудов о "тэхнэ". Более того, в античной культуре наука и техника рассматривались как принципиально различные виды деятельности. "В античном мышлении существовало четкое различение эпистеме, на постижении которого основывается наука, и тэхнэ, практического знания, которое необходимо для дела и связано с ним, - писал один известный исследователь. - Тэхнэ не имело никакого теоретического фундамента, античная техника всегда была склонна к рутине, сноровке, навыку; технический опыт передавался от отца к сыну, от матери к дочери, от мастера к ученику. Древние греки проводили четкое различение теоретического знания и практического ремесла".
В средние века архитекторы и ремесленники полагались в основном на традиционное знание, которое держалось в секрете и которое со временем изменялось лишь незначительно. Вопрос соотношения между теорией и практикой решался в моральном аспекте - например, какой стиль в архитектуре является более предпочтительным с божественной точки зрения. Именно инженеры, художники и практические математики эпохи Возрождения сыграли решающую роль в принятии нового типа практически ориентированной теории. Изменился и сам социальный статус ремесленников, которые в своей деятельности достигли высших уровней ренессансной культуры. В эпоху Возрождения наметившаяся уже в раннем Средневековье тенденция к всеохватывающему рассмотрению и изучению предмета выразилась, в частности, в формировании идеала энциклопедически развитой личности ученого и инженера, равным образом хорошо знающего и умеющего - в самых различных областях науки и техники.
В науке Нового времени можно наблюдать иную тенденцию - стремление к специализации и вычленению отдельных аспектов и сторон предмета как подлежащих систематическому исследованию экспериментальными и математическими средствами. Одновременно выдвигается идеал новой науки, способной решать теоретическими средствами инженерные задачи, и новой, основанной на науке, техники. Именно этот идеал привел в конечном итоге к дисциплинарной организации науки и техники. В социальном плане это было связано со становлением профессий ученого и инженера, повышением их статуса в обществе. Сначала наука многое взяла у мастеров-инженеров эпохи Возрождения, затем в XIXXX веках профессиональная организация инженерной деятельности стала строиться по образцам действия научного сообщества. Специализация и профессионализация науки и техники с одновременной технизацией науки и сциентификацией техники имели результатом появление множества научных и технических дисциплин, сложившихся в XIXXX веках в более или менее стройное здание дисциплинарно организованных науки и техники. Этот процесс был также тесно связан со становлением и развитием специально-научного и основанного на науке инженерного образования.
Итак, можно видеть, что в ходе исторического развития техническое действие и техническое знание постепенно отделяются от мифа и магического действия, но первоначально опираются еще не на научное, а лишь на обыденное сознание и практику. Это хорошо видно из описания технической рецептуры в многочисленных пособиях по ремесленной технике, направленных на закрепление и передачу технических знаний новому поколению мастеров. В рецептах уже нет ничего мистически-мифологического, хотя перед нами еще не научное описание, да и техническая терминология еще не устоялась.
В Новое время возникает настоятельная необходимость подготовки инженеров в специальных школах. Это уже не просто передача накопленных предыдущими поколениями навыков от мастера к ученику, от отца к сыну, но налаженная и социально закрепленная система передачи технических знаний и опыта через систему профессионального образования.
Как в технике формировалось рациональное обобщение?
Первая ступень рационального обобщения в ремесленной технике по отдельным ее отраслям была связана с необходимостью обучения в рамках каждого отдельного вида ремесленной технологии. Такого рода справочники и пособия для обучения еще не были строго научными, но уже вышли за пределы мифологической картины мира. В обществе осознавалась необходимость создания системы регулярного обучения ремеслу. Например, фундаментальный труд немецкого ученого и инженера Георгия Агриколы "О горном деле и металлургии в двенадцати книгах" (1556 г.) был, по сути дела, первой производственно-технической энциклопедией и включал в себя практические сведения и рецепты, почерпнутые у ремесленников, а также из собственной многогранной инженерной практики, - сведения и рецепты, относящиеся к производству металлов и сплавов, к вопросам разведки и добычи полезных ископаемых и многому другому. К жанру технической литературы более позднего времени могут быть отнесены "театры машин" и "театры мельниц" (например, "Общий театр машин" Якоба Лейпольда в девяти томах). Такие издания фактически выполняли роль первых учебников.
Дальнейшее развитие рационализации технической деятельности могло идти уже только по пути научного обобщения. Инженеры ориентировались на научную картину мира, но в реальной технической практике господствовал мир "приблизительности". Образцы точного расчета демонстрировали ученые, разрабатывая все более совершенные научные инструменты и приборы, которые лишь впоследствии попадали в сферу производственной практики. Взаимоотношения науки и техники в это время определялись еще во многом случайными факторами - например, личными контактами ученых и практиков и т.п. Вплоть до XIX века наука и техника развиваются как бы по независимым траекториям, являясь, по сути дела, обособленными социальными организмами - каждый со своими особыми системами ценностей.
Одним из учебных заведений для подготовки инженеров было Горное училище, учрежденное в 1773 г. в Петербурге. В его программах уже четко прослеживается ориентация на научную подготовку будущих инженеров. Однако все же подобные технические училища были более ориентированы на практическую подготовку, и научная подготовка в них значительно отставала от уровня развития науки. Методика преподавания в инженерных учебных заведениях того времени носила скорее характер ремесленного ученичества: инженеры-практики объясняли отдельным студентам или их небольшим группам, как нужно возводить тот или иной тип сооружений или машин. Новые теоретические сведения сообщались лишь по ходу таких объяснений. Даже лучшие учебники по инженерному делу, вышедшие в течение XVIII столетия, являются в основном описательными: математические расчеты встречаются в них крайне редко. Постепенно положение меняется, так как в связи с настоятельной необходимостью регулярной научной подготовки инженеров, возникает потребность научного описания техники и систематизации накопленных научно-технических знаний. В силу этих причин первой действительно научной технической литературой становятся учебники для высших технических школ.
Одной из первых такого рода попыток создания научной технической литературы стали учебники по прикладной механике. Однако потребовалось почти столетие для того, чтобы полутеоретическое описание всех существующих машин с точки зрения начертательной геометрии, заложенное Гаспаром Монжем в программу обучения инженеров в Парижской политехнической школе, превратилось в подлинную теорию механизмов и машин.
Вторая ступень рационального обобщения техники заключалась в обобщении всех существующих областей ремесленной техники. Это было осуществлено в так называемой "Общей технологии" (1777 г.) Иоганна Бекманна и его школы, которая была попыткой обобщения приемов технической деятельности различного рода, а также во французской "Энциклопедии" - компендиуме всех существовавших к тому времени наук и ремесел. В своем труде "Введение в технологию или о знании цехов, фабрик и мануфактурѕ..." Иоганн Бекманн пытался представить обобщенное описание не столько самих машин и орудий как продуктов технической деятельности, сколько самой этой деятельности, т.е. всех существовавших тогда технологий (ремесел, производств, устройство заводов, а также употребляемых в них машин, орудий, материалов и т.д.). Если частная технология рассматривала каждое техническое ремесло отдельно, то формулируемая Бекманом общая технология пыталась систематизировать различные производства в технических ремеслах, чтобы облегчить их изучение. Классическим выражением стремления к такого рода синтетическому описанию является французская "Энциклопедия", которая представляла собой попытку, по замыслу создателей, собрать все знания, "рассеянные по земле", ознакомить с ними всех живущих людей и передать их тем, кто придет на смену. Этот проект, по словам Дидро, должен опрокинуть барьеры между ремеслами и науками, дать им свободу.
Однако, все перечисленные попытки, независимо от их претензий на научность, были, по сути дела, лишь рациональным обобщением накопленного технического опыта на уровне здравого смысла.
Следующая ступень рационального обобщения техники находит свое выражение в появлении технических наук (технических теорий). Такое теоретическое обобщение отдельных областей технического знания в различных сферах техники происходит прежде всего в целях научного образования инженеров при ориентации на естественнонаучную картину мира. Научная техника означала на первых порах лишь применение к технике естествознания. В XIX веке "техническое знание было вырвано из вековых ремесленных традиций и привито к науке, - писал американский философ и историк Э. Лейтон. - Техническое сообщество, которое в 1800 г. было ремесленным и мало отличалось от средневекового, становится "кривозеркальным двойником" научного сообщества. На передних рубежах технического прогресса ремесленники были заменены новыми фигурами - новым поколением ученых-практиков. Устные традиции, переходящие от мастера к ученику, новый техник заменил обучением в колледже, профессиональную организацию и техническую литературу создал по образцу научной". Итак, техника стала научной - но не в том смысле, что безропотно теперь выполняет все предписания естественных наук, а в том, что вырабатывает специальные - технические - науки.
Наиболее ярко эта линия развития выразилась в программе научной подготовки инженеров в Парижской политехнической школе. Это учебное заведение было основано в 1794 г. математиком и инженером Гаспаром Монжем, создателем начертательной геометрии. В программу была заложена ориентация на глубокую математическую и естественнонаучную подготовку будущих инженеров. Не удивительно, что Политехническая школа вскоре стала центром развития математики и математического естествознания, а также технической науки, прежде всего прикладной механики. По образцу данной Школы создавались впоследствии многие инженерные учебные заведения Германии, Испании, США, России.
Технические науки, которые формировались прежде всего в качестве приложения различных областей естествознания к определенным классам инженерных задач, в середине ХХ века образовали особый класс научных дисциплин, отличающихся от естественных наук как по объекту, так и по внутренней структуре, но также обладающих дисциплинарной организацией.
Наконец, высшую на сегодня ступень рационального обобщения в технике представляет собой системотехника как попытка комплексного теоретического обобщения всех отраслей современной техники и технических наук при ориентации не только на естественнонаучное, но и гуманитарное образование инженеров, т.е. при ориентации на системную картину мира.
Системотехника представляет собой особую деятельность по созданию сложных технических систем и в этом смысле является прежде всего современным видом инженерной, технической деятельности, но в то же время включает в себя особую научную деятельность, поскольку является не только сферой приложения научных знаний. В ней происходит также и выработка новых знаний. Таким образом, в системотехнике научное знание проходит полный цикл функционирования - от его получения до использования в инженерной практике.
Инженер-системотехник должен сочетать в себе талант ученого, конструктора и менеджера, уметь объединять специалистов различного профиля для совместной работы. Для этого ему необходимо разбираться во многих специальных вопросах. В силу сказанного перечень изучаемых в вузах США будущим системотехником дисциплин производит впечатление своим разнообразным и многоплановым содержанием: здесь - общая теория систем, линейная алгебра и матрицы, топология, теория комплексного переменного, интегральные преобразования, векторное исчисление дифференциальные уравнения, математическая логика, теория графов, теория цепей, теория надежности, математическая статистика, теория вероятностей, линейное, нелинейное и динамическое программирование, теория регулирования, теория информации, кибернетика, методы моделирования и оптимизации, методология проектирования систем, применение инженерных моделей, проектирование, анализ и синтез цепей, вычислительная техника, биологические и социально-экономические, экологические и информационно-вычислительные системы, прогнозирование, исследование операций и т.д..
Из этого перечня видно, насколько широка подготовка современного инженера-системотехника. Однако главное для него - научиться применять все полученные знания для решения двух основных системотехнических задач: обеспечения интеграции частей сложной системы в единое целое и управления процессом создания этой системы. Поэтому в этом списке внушительное место уделяется системным и кибернетическим дисциплинам, позволяющим будущему инженеру овладеть общими методами исследования и проектирования сложных технических систем, независимо от их конкретной реализации и материальной формы. Именно в этой области он является профессионалом-специалистом.
Системотехника является продуктом развития традиционной инженерной деятельности и проектирования, но качественно новым этапом, связанным с возрастанием сложности проектируемых технических систем, появлением новых прикладных дисциплин, выработкой системных принципов исследования и проектирования таких систем. Особое значение в ней приобретает деятельность, направленная на организацию, научно-техническую координацию и руководство всеми видами системотехнической деятельности (такими как, с одной стороны, проектирование компонентов, конструирование, отладка, разработка технологии, а с другой - радиоэлектроника, химическая технология, инженерная экономика, разработка средств общения человека и машины и т.п.), а также направленная на стыковку и интеграцию частей проектируемой системы в единое целое. Именно последнее составляет ядро системотехники и определяет ее специфику и системный характер.
Две последние стадии научного обобщения техники представляют особый интерес для философского анализа, поскольку именно на этих этапах прослеживается поистине глобальное влияние техники на развитие современного общества. Франц Рело, формулируя основные задачи своей работы, подчеркивает прежде всего то огромное влияние на теперешние культурные условия мира, которое принадлежит в наши дни технике, опирающейся на научные основы. "Она сделала нас способными достигать в материальном отношении гораздо большего, сравнительно с тем, что было возможно для человечества несколько столетий тому назадѕ... Повсюду в новейшей жизни, вокруг нас, и вместе с нами, научная техника является нашею действительною слугою и спутницей, никогда не покладающей рук, и только тогда вполне убеждаемся в этом, когда мы, хотя только на короткое время, лишаемся ее помощи". И хотя до сих пор раздаются голоса против неуклонного развития технических устройств, те, кто их подает, продолжают разъезжать по железной дороге, звонить по телефону и т.д., пользоваться всеми благами победившей технической цивилизации и ничуть не задерживают главного движения. Итак, суть научного метода в технике состоит в следующем: "Если привести неодушевленные тела в такое положение, такие обстоятельства, чтобы их действие, сообразное с законами природы, соответствовало нашим целям, то их можно заставить совершать работу для одушевленных существ и вместо этих последних". Когда эту задачу начали выполнять сознательно, и возникла новейшая научная техника.
Процесс сайентификации техники был бы немыслим без научного обучения инженеров и формирования дисциплинарной организации научно-технического знания по образцу дисциплинарного естествознания. Однако к середине ХХ века дифференциация в сфере научно-технических дисциплин и инженерной деятельности зашла так далеко, что дальнейшее их развитие становится невозможным без междисциплинарных технических исследований и системной интеграции самой инженерной деятельности. Естественно, что эти системно-интегративные тенденции находят свое отражение в сфере инженерного образования.
Формируется множество самых различных научно-технических дисциплин и соответствующих им сфер инженерной практики. Появились узкие специалисты, которые знают "все ни о чем" и не знают, что происходит в смежной лаборатории. Появляющиеся так называемые универсалисты, напротив, знают "ничего обо всем". И хотя статус этих универсалистов в системе дисциплинарной организации науки и в структуре специализированной инженерной деятельности до сих пор четко не определен, без них сегодня становится просто невозможно не только решение конкретных научных и инженерных задач, но и дальнейшее развитие науки и техники в целом. Сами инженерные задачи становятся комплексными, и при их решении необходимо учитывать самые различные аспекты, которые раньше казались второстепенными, например, экологические и социальные аспекты. Именно тогда, когда возникают междисциплинарные, системные проблемы в технике, значение философии техники существенно возрастает, поскольку они не могут быть решены в рамках какой-либо одной уже установившейся научной парадигмы. Таким образом, ставшая в ХХ веке традиционной дисциплинарная организация науки и техники должна быть дополнена междисциплинарными исследованиями совершенно нового уровня. А поскольку будущее развитие науки и техники закладывается в процессе подготовки и воспитания профессионалов, возникает необходимость формирования нового стиля инженерно-научного мышления именно в процессе инженерного образования.
Кроме того, в сфере техники и технических наук формируется слой поисковых, фактически фундаментальных исследований, т.е. технической теории. Это приводит к специализации внутри отдельных областей технической науки и инженерной деятельности. Само по себе очень важное и нужное разделение труда также порождает целый ряд проблем кооперации и стыковки различных типов инженерных задач. Естественно, что и эта тенденция находит свое выражение в сфере инженерного образования. Это приводит к тому, что проектная установка проникает в сферу науки, а познавательная - в область инженерной деятельности. Подобно тому, как это делает философия науки по отношению к научному познанию и научной теории, философия техники начинает выполнять рефлексивную функцию по отношению к техническому познанию и технической теории.
К сожалению, пока еще очень и очень медленно, но все отчетливее в инженерное сознание проникает мысль о необходимости обращения к истории техники и науки не только для изучения культурных образцов и познания прошлого, но и для поиска новых технологических решений. Это относится, например, к древним медицинским технологиям, где многовековая проверка традицией дополняется сегодня строгим научным анализом. История техники, понимаемая не только как история отдельных технических средств, но и как история технических решений, проектов и технических теорий (как успешных, так и нереализованных, казавшихся в свое время тупиковыми) может стать действительной основой не только реализуемого настоящего, но и предвидимого будущего. Знать и предвидеть - задача не столько историческая, сколько философская. Поэтому философия и история науки и техники должны занять одно из важных мест в современном инженерном образовании.
Философия техники имеет в данном случае сходные задачи по отношению к технике, что и философия науки по отношению к науке. Ее роль, естественно, возрастает при переходе от простых систем к сложным, а также от специализированных видов технической деятельности к системным и теоретическим исследованиям и видам проектирования. Процессы, происходящие именно на этих этапах развития технической, лучше сказать - научно-технической деятельности, требуют в наибольшей степени философского осмысления.
В сложной кооперации различных видов и сфер современной инженерной деятельности можно выделить три основных направления, требующих различной подготовки соответствующих специалистов. Во-первых, это - инженеры-производственники, которые призваны выполнять функции технолога, организатора производства и инженера по эксплуатации. Такого рода инженеров необходимо готовить с учетом их преимущественной практической ориентации. Во-вторых, это - инженеры-исследователи-разработчики, которые должны сочетать в себе функции изобретателя и проектировщика, тесно связанные с научно-исследовательской работой в области технической науки. Они становятся основным звеном в процессе соединения науки с производством. Им требуется основательная научно-техническая подготовка. Наконец, в-третьих, это - инженеры-системотехники или, как их часто называют, "системщики широкого профиля", задача которых - организация и управление сложной инженерной деятельностью, комплексное исследование и системное проектирование. Подготовка такого инженера-организатора и универсалиста требует самой широкой системной и методологической направленности и междисциплинарности. Для такого рода инженеров особенно важно междисциплинарное и общегуманитарное образование, в котором ведущую роль могла бы сыграть философия науки и техники.
Таким образом, именно две последние ступени рационального обобщения в технике представляют наибольший интерес для философско-методологического анализа, а именно - методология технических наук, инженерного, а затем и системного проектирования. Именно в этой сфере интересы философии техники и философии науки особенно тесно переплетаются. Философия науки предоставляет философии техники выработанные в ней на материале естественнонаучного, прежде всего физического, познания средства методологического анализа; философия техники дает новый материал - технические науки - для такого анализа и дальнейшего развития самих методологических средств. Именно поэтому в дальнейшем мы сделаем акцент на "пересечении" философии науки и философии техники.
Проблема соотношения науки и техники
В современной литературе по философии техники можно выделить следующие основные подходы к решению проблемы изменения соотношения науки и техники:
(1) техника рассматривается как прикладная наука;
(2) процессы развития науки и техники рассматриваются как автономные, но скоординированные процессы;
(3) наука развивалась, ориентируясь на развитие технических аппаратов и инструментов;
(4) техника науки во все времена обгоняла технику повседневной жизни;
(5) до конца XIX в. регулярного применения научных знаний в технической практике не было, но оно характерно для современных технических наук.
Линейная модель
Долгое время (особенно в 50-60-е гг. нашего столетия) одной из наиболее распространенных была так называемая линейная модель, рассматривающая технику в качестве простого приложения науки или даже - как прикладную науку. Однако эта точка зрения в последние годы подверглась серьезной критике как слишком упрощенная. Такая модель взаимоотношения науки и техники, когда за наукой признается функция производства знания, а за техникой - лишь его применение, вводит в заблуждение, так как утверждает, что наука и техника представляют различные функции, выполняемые одним и тем же сообществом.
Например, О. Майер считает, что границы между наукой и техникой произвольны. В термодинамике, аэродинамике, физике полупроводников, медицине невозможно отделить практику от теории, они сплетены здесь в единый предмет. И ученый, и техник "применяют одну и ту же математику, могут работать в одинакового вида лабораториях, у обоих можно видеть руки грязными от ручного труда". Многие ученые сделали вклад в технику (Архимед, Галилей, Кеплер, Гюйгенс, Гук, Лейбниц, Эйлер, Гаусс, Кельвин), а многие инженеры стали признанными и знаменитыми авторитетами в науке (Герон Александрйский, Леонардо да Винчи, Стевин, Герике, Уатт, Карно). Сегодня теоретики и практики "более четко идентифицируются академической степенью или обозначением работы, но если мы посмотрим на их действительную работу, маркировка опять окажется произвольной. Многие, вероятно, большинство современных ученых обращаются к работе для технических целей, тогда как академические инженеры эпизодически занимаются исследованием того, что не имеет в виду никакого технического применения вообще. На уровне социальной организации различение науки и техники также является произвольным. Если школа, академия или профессиональная организация имеют в своем названии слово "наука" или "техника", - это скорее индикатор того, как данное понятие определяется на современной шкале ценностей, чем выражением действительных интересов и деятельности их членов. Чаще, однако, наука обладает более высоким социальным статусом, чем техника, и профессиональная организация является эффективным инструментом достижения и сохранения такого статуса". Научные и технические цели, по мнению Майера, часто преследуются одновременно (или в различное время) одними и теми же людьми или институтами, которые используют одни и те же методы и средства. Этот автор полагает, "что практически применимого критерия для различения науки и техники попросту не существует".
Иногда считают, что главное различие между наукой и техникой - лишь в широте кругозора и в степени общности проблем: технические проблемы более узки и более специфичны. Однако в действительности наука и техника составляют различные сообщества, каждое из которых различно осознает свои цели и систему ценностей.
Такая упрощенная линейная модель технологии как прикладной науки, т.е. модель, постулирующая линейную, последовательную траекторию - от научного знания к техническому открытию и инновации - большинством специалистов признана сегодня неадекватной.
Эволюционная модель
Процессы развития науки и техники часто рассматриваются как автономные, независимые друг от друга, но скоординированные. Тогда вопрос их соотношения решается так: (а) полагают, что наука на некоторых стадиях своего развития использует технику инструментально для получения собственных результатов, и наоборот - бывает так, что техника использует научные результаты в качестве инструмента для достижения своих целей; (б) высказывается мнение, что техника задает условия для выбора научных вариантов, а наука в свою очередь - технических. Последнее называют эволюционной моделью.
Рассмотрим последовательно каждую из этих точек зрения.
Первая точка зрения подчеркивает, что представление о технике просто как о прикладной науке должно быть отброшено, так как роль науки в технических инновациях имеет относительное, а не абсолютное значение. Согласно этой точке зрения, технический прогресс руководствуется прежде всего эмпирическим знанием, полученным в процессе имманентного развития самой техники, а не теоретическим знанием, привнесенным в нее извне научным исследованием.
Например, американский философ техники Г. Сколимовский разделяет научный и технический прогресс. По его мнению, методологические факторы, имеющие значение для роста техники, совершенно отличны от тех факторов, которые важны для роста науки. Хотя во многих случаях технические достижения могут быть рассмотрены как базирующиеся на чистой науке, исходная проблема при этом была вовсе не технической, а когнитивной. Поэтому при исследовании технического прогресса следует исходить, с его точки зрения, не из анализа роста знания, а из исследования этапов решения технической проблемы. Рост техники выражался в виде способности производить все более и более разнообразные технические объекты со все более и более интересными характеристиками и все более и более эффективным способом.
Конечно, технику нельзя рассматривать как прикладную науку, а прогресс в ней - в качестве простого придатка научных открытий. Такая точка зрения является односторонней. Но не менее односторонней является, по нашему мнению, и противоположная позиция, которая акцентирует лишь эмпирический характер технического знания. Совершенно очевидно, что современная техника немыслима без глубоких теоретических исследований, которые проводятся сегодня не только в естественных, но и в особых - технических - науках.
В эволюционной модели соотношения науки и техники выделяются три взаимосвязанные, но самостоятельные сферы: наука, техника и производство (или - более широко - практическое использование). Внутренний инновационный процесс происходит в каждой из этих сфер по эволюционной схеме.
Для Стефана Тулмина, например, очевидно, что выработанная им дисциплинарная модель эволюции науки применима также и для описания исторического развития техники. Только в данном случае речь идет уже не о факторах изменения популяции теорий или понятий, а об эволюции инструкций, проектов, практических методов, приемов изготовления и т.д. Новая идея в технике часто ведет, как и в науке, к появлению совершенно новой технической дисциплины. Техника развивается за счет отбора нововведений из запаса возможных технических вариантов. Однако, если критерии отбора успешных вариантов в науке являются главным образом внутренними профессиональными критериями, в технике они зачастую будут внешними, т.е. для оценки новаций в технике важны не только собственно технические критерии (например, эффективность или простота изготовления), но и - оригинальность, конструктивность и отсутствие негативных последствий. Кроме того, профессиональные ориентации инженеров и техников различны, так сказать, в географическом отношении: в одних странах инженеры более ориентированы на науку, в других - на коммерческие цели. Важную роль скорости нововведений в технической сфере играют социально-экономические факторы.
По мнению этого автора, для описания взаимодействия трех автономных эволюционных процессов справедлива та схема, которую он создал для описания процессов развития науки, а именно: создание новых вариантов (фаза мутаций) - создание новых вариантов для практического использования (фаза селекции) - распространение успешных вариантов внутри каждой сферы на более широкую сферу науки и техники (фаза диффузии и доминирования). Подобным же образом связаны техника и производство.
Тулмин также отрицает, что технику можно рассматривать просто как прикладную науку. Во-первых, неясно само понятие "приложение". В этом плане законы Кеплера вполне могут рассматриваться как специальное "приложение" теории Ньютона. Во-вторых, между наукой и техникой существуют перекрестные связи и часто бывает трудно определить, находится "источник" какой-то научной или технической идеи в области науки или в сфере техники. Можно добавить, что соотношение науки и техники в разных культурах различно. В античной культуре "чистые" математика и физика развивались, не заботясь о каких-либо приложениях в технике. В древнекитайском обществе, несмотря на слабое развитие математических и физических теорий, ремесленная техника была весьма плодотворна. В конечном счете техника и ремесло намного старше, чем естествознание. Многие тысячелетия, например, обработка металла и врачебное искусство развивались без какой-либо связи с наукой. Положение изменилось лишь в последнее столетие, когда техника и промышленность действительно были революционизированы наукой. Но это не означает, по мнению Тулмина, что изменилась сама сущность техники, но лишь то, что новое, более тесное партнерство техники и науки привело к ускорению решения технических проблем, ранее считавшихся неразрешимыми.
Аналогичным образом объяснял взаимодействие науки и техники другой известный философ науки - Дерек де Солла Прайс, который пытался разделить развитие науки и техники на основе выделения различий в интенциях и поведении тех, кто занимается научным техническим творчеством. Ученый - это тот, кто хочет публиковать статьи, для техника же опубликованная статья не является конечным продуктом. Прайс определяет технику как исследование, главным продуктом которого является не публикация (как в науке), а - машина, лекарство, продукт или процесс определенного типа и пытается применить модели роста публикаций в науке к объяснению развития техники.
Таким образом, в данном случае философы науки пытаются перенести модели динамики науки на объяснение развития техники. Однако, такая процедура, во-первых, еще требует специального обоснования, и, во-вторых, необходим содержательный анализ развития технического знания и деятельности, а не поиск подтверждающих примеров для априорной модели, полученной на совершенно ином материале. Конечно, это не означает, что многие результаты, полученные в современной философии науки, не могут быть использованы для объяснения и понимания механизмов развития техники, особенно вопроса о соотношении науки и техники.
Техника науки и технические науки
Согласно третьей, указанной выше, точке зрения, наука развивалась, ориентируясь на развитие технических аппаратов и инструментов, и представляет собой ряд попыток исследовать способ функционирования этих инструментов.
Германский философ Гернот Беме приводит в качестве примера теорию магнита английского ученого Вильяма Гильберта, которая базировалась на использовании компаса. Аналогичным образом можно рассмотреть и возникновение термодинамики на основе технического развития парового двигателя. Другими примерами являются открытие Галилея и Торичелли, к которым они были приведены практикой инженеров, строивших водяные насосы. По мнению Беме, техника ни в коем случае не является применением научных законов, скорее, в технике идет речь о моделировании природы сообразно социальным функциям. "И если говорят, что наука является базисом технологии, то можно точно также сказать, что технология дает основу наукеѕ... Существует исходное единство науки и технологии Нового времени, которое имеет свой источник в эпохе Ренессанса. Тогда механика впервые выступила как наука, как исследование природы в технических условиях (эксперимента) и с помощью технических моделей (например, часов и т.п.)".
Это утверждение отчасти верно, поскольку прогресс науки зависел в значительной степени от изобретения соответствующих научных инструментов. Причем многие технические изобретения были сделаны до возникновения экспериментального естествознания, например, телескоп и микроскоп, а также можно утверждать, что без всякой помощи науки были реализованы крупные архитектурные проекты. Без сомнения, прогресс техники сильно ускоряется наукой; верно также и то, что "чистая" наука пользуется техникой, т.е. инструментами, а наука была дальнейшим расширением техники. Но это еще не означает, что развитие науки определяется развитием техники. К современной науке, скорее, применимо противоположное утверждение.
Четвертая точка зрения оспаривает предыдущую, утверждая, что техника науки, т.е. измерение и эксперимент, во все времена обгоняет технику повседневной жизни.
Этой точки зрения придерживался, например, А. Койре, который оспаривал тезис, что наука Галилея представляет собой не что иное, как продукт деятельности ремесленника или инженера. Он подчеркивал, что Галилей и Декарт никогда не были людьми ремесленных или механических искусств и не создали ничего, кроме мыслительных конструкций. Не Галилей учился у ремесленников на венецианских верфях, напротив, он научил их многому. Он был первым, кто создал первые действительно точные научные инструменты - телескоп и маятник, которые были результатом физической теории. При создании своего собственного телескопа Галилей не просто усовершенствовал голландскую подзорную трубу, а исходил из оптической теории, стремясь сделать невидимое наблюдаемым, из математического расчета, стремясь достичь точности в наблюдениях и измерениях. Измерительные инструменты, которыми пользовались его предшественники, были по сравнению с приборами Галилея еще ремесленными орудиями. Новая наука заменила расплывчатые и качественные понятия аристотелевской физики системой надежных и строго количественных понятий. Заслуга великого ученого в том, что он заменил обыкновенный опыт основанным на математике и технически совершенным экспериментом. Декартовская и галилеевская наука имела огромное значение для техников и инженеров. То, что на смену миру "приблизительности" и "почти" в создании ремесленниками различных технических сооружений и машин приходит мир новой науки - мир точности и расчета, - заслуга не инженеров и техников, а теоретиков и философов. Примерно такую же точку зрения высказывал Луис Мэмфорд: "Сначала инициатива исходила не от инженеров-изобретателей, а от ученыхѕ... Телеграф, в сущности, открыл Генри, а не Морзе; динамо - Фарадей, а не Сименс; электромотор - Эрстед, а не Якоби; радиотелеграф - Максвелл и Герц, а не Маркони и Де Форестѕ..." Преобразование научных знаний в практические инструменты, с точки зрения Мэмфорда, было простым эпизодом в процессе открытия. Из этого выросло новое явление: обдуманное и систематическое изобретение. Например, телефон на большие дистанции стал возможен только благодаря систематическим исследованиям в лабораториях Белла.
Эта точка зрения также является односторонней. Хорошо известно, что ни Максвелл, ни Герц не имели в виду технических приложений развитой ими электромагнитной теории. Герц ставил естественнонаучные эксперименты, подтвердившие теорию Максвелла, а не конструировал радиоприемную или радиопередающую аппаратуру, изобретенную позже. Потребовались еще значительные усилия многих ученых и инженеров, прежде чем подобная аппаратура приобрела современный вид. Верно, однако, что эта работа была связана с серьезными систематическими научными (точнее, научно-техническими) исследованиями. В то же время технологические инновации вовсе не обязательно являются результатом движения, начинающегося с научного открытия.
По нашему мнению, наиболее реалистической и исторически обоснованной точкой зрения является та, которая утверждает, что вплоть до конца XIX века регулярного применения научных знаний в технической практике не было, но это характерно для технических наук сегодня. В течение XIX века отношения науки и техники частично переворачиваются в связи со "сциентификацией" техники. Этот переход к научной технике не был, однако, однонаправленной трансформацией техники наукой, а их взаимосвязанной модификацией. Другими словами, "сциентизация техники" сопровождалась "технизацией науки".
Техника большую часть своей истории была мало связана с наукой; люди могли делать и делали устройства, не понимая, почему они так работают. В то же время естествознание до XIX века решало в основном свои собственные задачи, хотя часто отталкивалось от техники. Инженеры, провозглашая ориентацию на науку, в своей непосредственной практической деятельности руководствовались ею незначительно. После многих веков такой "автономии" наука и техника соединились в XVII веке, в начале научной революции. Однако лишь к XIX веку это единство приносит свои первые плоды, и только в XX веке наука становится главным источником новых видов техники и технологии.
В первый период (донаучный) последовательно формируются три типа технических знаний: практико-методические, технологические и конструктивно-технические.
Во втором периоде происходит зарождение технических наук (со второй половины XVIII в. до 70-х гг. XIX в.) происходит, во-первых, формирование научно-технических знаний на основе использования в инженерной практике знаний естественных наук и, во-вторых, появление первых технических наук. Этот процесс в новых областях практики и науки происходит, конечно, и сегодня, однако, первые образцы такого способа формирования научно-технических знаний относятся именно к данному периоду.
Третий период - классический (до середины XIX века) характеризуется построением ряда фундаментальных технических теорий.
Наконец, для четвертого этапа (настоящее время) характерно осуществление комплексных исследований, интеграция технических наук не только с естественными, но и с общественными науками, и вместе с тем происходит процесс дальнейшей дифференциации и "отпочкования" технических наук от естественных и общественных.
Однако для проведения методологического анализа технического знания недостаточна простая эмпирическая констатация определенных исторических этапов. Необходимо дать теоретическое описание функционирования и генезиса технических наук. А для этого важно определить их специфику.
Специфика естественных и технических наук
Выявление специфики технических наук осуществляется обычно следующим образом: технические науки сопоставляются с естественными (и общественными) науками и параллельно рассматривается соотношение фундаментальных и прикладных исследований. При этом могут быть выделены следующие позиции:
(1) технические науки отождествляются с прикладным естествознанием;
(2) естественные и технические науки рассматриваются как равноправные научные дисциплины;
(3) в технических науках выделяются как фундаментальные, так и прикладные исследования.
Технические науки и прикладное естествознание
Технические науки нередко отождествляются с прикладным естествознанием. Однако в условиях современного научно-технического развития такое отождествление не соответствует действительности. Технические науки составляют особый класс научных (научно-технических) дисциплин, отличающихся от естественных, хотя между ними существует достаточно тесная связь. Технические науки возникали в качестве прикладных областей исследования естественных наук, используя, но и значительно видоизменяя заимствованные теоретические схемы, развивая исходное знание. Кроме того, это не был единственный способ их возникновения. Важную роль сыграла здесь математика. Нет оснований также считать одни науки более важными и значимыми, чем другие, особенно если нет ясности, что принять за точку отсчета.
По мнению Дж. Агасси, разделение науки на фундаментальную и прикладную по результатам исследования слишком тривиально. "Существует, конечно, пересечение, - писал он. - То исследование, которое известно как фундаментальное и которое является чистой наукой в ближайший отрезок времени, в конце концов применяется. Иными словами, фундаментальное исследование - это поиск некоторых законов природы с учетом использования этих законов". Это пересечение показывает, что данное разделение не является единственным, но все же, с точки зрения Агасси, оно является достаточным, только имеет иное основание. Он выделил в науке два рода проблем - дедуцируемости и применимости - и показал различия в работе ученых-прикладников и изобретателей. В прикладной науке, в отличие от "чистой", проблемой дедуцируемости является поиск начальных условий, которые вместе с данными теориями дают условия, уточняемые практическим рассмотрением. С его точки зрения, "изобретение - это теория, а не практическая деятельность, хотя и с практическим концом".
Строго говоря, термин "прикладная наука" является некорректным. Обозначая техническую науку в качестве прикладной, исходят обычно из противопоставления "чистой" и прикладной науки. Если цель "чистой" науки - "знать", то прикладной - "делать". В этом случае прикладная наука рассматривается лишь как применение "чистой" науки, которая открывает законы, достигая тем самым понимания и объяснения природы. Однако, такой подход не позволяет определить специфику технических наук, поскольку и естественные, и технические науки могут быть рассмотрены как с точки зрения выработки в них новых знаний, так и с позиции приложения этих знаний для решения каких-либо конкретных задач, в том числе - технических. Кроме того, естественные науки могут быть рассмотрены как сфера приложения - например, математики. Иными словами, разделение наук по сфере практического применения является относительным.
По мнению Марио Бунге, разделение наук на "чистые" и прикладные все же имеет определенный смысл: "эта линия должна быть проведена, если мы хотим объяснить различия в точке зрения и мотивации между исследователем, который ищет новый закон природы, и исследователем, который применяет известные законы к проектированию полезных приспособлений: тогда как первый хочет лучше понять вещи, последний желает через них усовершенствовать наше мастерство".
Как показывают конкретные исторические примеры, в реальной жизни очень трудно отделить использование научных знаний от их создания и развития. Как правило, инженеры сознательно или несознательно используют и формулируют общие утверждения или законы; математика выступает для них обычным аналитическим средством и языком. Инженеры постоянно выдвигают гипотезы и проектируют эксперименты для лабораторной или натурной проверки этих гипотез. Все это обычно маркируется и воспринимается как наукаѕ...
Инженеры используют не столько готовые научные знания, сколько научный метод. Кроме того, в самих технических науках постепенно формируется мощный слой фундаментальных исследований, теперь уже фундаментальные исследования с прикладными целями проводятся в интересах самой техники. Все это показывает условность проводимых границ между фундаментальными и прикладными исследованиями. Поэтому следует говорить о различии фундаментальных и прикладных исследований и в естественных, и в технических науках, а не о противопоставлении фундаментальных и прикладных наук, неизменно относя к первым из них - естественные, а ко вторым - технические науки.
Технические и естественные науки - равноправные партнеры
Сегодня все большее число философов техники придерживаются той, по нашему мнению, единственно верной точки зрения, что технические и естественные науки должны рассматриваться как равноправные научные дисциплины. Каждая техническая наука - это отдельная и относительно автономная дисциплина, обладающая рядом особенностей. Технические науки - часть науки и, хотя они не должны далеко отрываться от технической практики, не совпадают с ней. Техническая наука обслуживает технику, но является прежде всего наукой, т.е. направлена на получение объективного, поддающегося социальной трансляции знания.
Как показал Э. Лейтон, становление технических наук связано с широким движением в XIX веке - приданием инженерному знанию формы, аналогичной науке. Среди результатов этой тенденции было формирование профессиональных обществ, подобных тем, которые существовали в науке, появление исследовательских журналов, создание исследовательских лабораторий и приспособление математической теории и экспериментальных методов науки к нуждам инженерии. Таким образом, инженеры ХХ века заимствовали не просто результаты научных исследований, но также методы и социальные институты научного сообщества. С помощью этих средств они смогли сами генерировать специфические, необходимые для их профессионального сообщества знания. "Современная техника включает ученых, которые "делают" технику и техников, которые работают как ученые". Их работа (если они работают, например, в университете и не выполняют практических обязанностей) является "чистой" наукой, хотя свои результаты они публикуют в соответствующих технических журналах. "Старая точка зрения, что фундаментальная наука генерирует все знания, которые техник затем применяет, просто не помогает в понимании особенностей современной техники".
Действительно, сегодня никого не удивит тот факт, что "целевые исследования, которые проводятся в промышленных лабораториях исследователями, получившими инженерное образование, приводят к важным научным прорывам или что ученые, работающие в университетах или академических центрах, приходят к важным технологическим открытиям". Поэтому технические науки должны в полной мере рассматриваться как самостоятельные научные дисциплины, наряду с общественными, естественными и математическими науками. Вместе с тем они существенно отличаются от последних по специфике своей связи с техникой.
Технические и естественные науки имеют одну и ту же предметную область инструментально измеримых явлений. Хотя они могут исследовать одни и те же объекты, но проводят исследование этих объектов различным образом.
Технические явления в экспериментальном оборудовании естественных наук играют решающую роль, а большинство физических экспериментов является искусственно созданными ситуациями. Объекты технических наук также представляют собой своеобразный синтез "естественного" и "искусственного". Искусственность объектов технических наук заключается в том, что они являются продуктами сознательной целенаправленной человеческой деятельности. Их естественность обнаруживается прежде всего в том, что все искусственные объекты в конечном итоге создаются из естественного (природного) материала. Естественнонаучные эксперименты являются артефактами, а технические процессы - фактически видоизмененными природными процессами. Осуществление эксперимента - это деятельность по производству технических эффектов и может быть отчасти квалифицирована как инженерная, т.е. как конструирование машин, как попытка создать искусственные процессы и состояния, однако с целью получения новых научных знаний о природе или подтверждения научных законов, а не исследования закономерностей функционирования и создания самих технических устройств. Поэтому, указывая на инженерный характер физического эксперимента, не следует при этом упускать из вида тот факт, что и современная инженерная деятельность была в значительной степени видоизменена под влиянием развитого в науке Нового времени мысленного эксперимента. Естественнонаучный эксперимент - это не столько конструирование реальной экспериментальной установки, сколько прежде всего идеализированный эксперимент, оперирование с идеальными объектами и схемами. Так, Галилей был не только изобретателем и страстным пропагандистом использования техники в научном исследовании, но он также переосмыслил и преобразовал техническое действие в физике. Быстрое расширение сферы механических искусств "обеспечило новые контролируемые, почти лабораторные ситуации, в которых он мог одним из первых наблюдать естественные явления... ѕ нелегко различимые в чистом состоянии природы". Цель физики - изолировать теоретически предсказанное явление, чтобы получить его в чистом виде. Вот почему физические науки открыты для применения в инженерии, а технические устройства могут быть использованы для экспериментов в физике.
Технические науки к началу ХХ столетия составили сложную иерархическую систему знаний - от весьма систематических наук до собрания правил в инженерных руководствах. Некоторые из них строились непосредственно на естествознании (например, сопротивление материалов и гидравлика) и часто рассматривались в качестве особой отрасли физики, другие (как кинематика механизмов) развивались из непосредственной инженерной практики. И в одном, и в другом случае инженеры заимствовали как теоретические и экспериментальные методы науки, так и многие ценности и институты, связанными с их использованием. К началу ХХ столетия технические науки, выросшие из практики, приняли качество подлинной науки, признаками которой являются систематическая организация знаний, опора на эксперимент и построение математизированных теорий. В технических науках появились также особые фундаментальные исследования.
Таким образом, естественные и технические науки - равноправные партнеры. Они тесно связаны как в генетическом аспекте, так и в процессах своего функционирования. Именно из естественных наук в технические были транслированы первые исходные теоретические положения, способы представления объектов исследования и проектирования, основные понятия, а также был заимствован самый идеал научности, установка на теоретическую организацию научно-технических знаний, на построение идеальных моделей, математизацию. В то же время нельзя не видеть, что в технических науках все заимствованные из естествознания элементы претерпели существенную трансформацию, в результате чего и возник новый тип организации теоретического знания. Кроме того, технические науки со своей стороны в значительной степени стимулируют развитие естественных наук, оказывая на них обратное воздействие.
Однако сегодня такой констатации уже недостаточно. Для определения специфики технического знания и технических наук необходимо анализировать их строение. На этой основе может быть затем пересмотрена и углублена и сама классификация наук. Не совсем корректно распространенное утверждение, что основой технических наук является лишь точное естествознание. Это утверждение может быть признано справедливым лишь по отношению к исторически первым техническим наукам. В настоящее время научно-технические дисциплины представляют собой широкий спектр различных дисциплин - от самых абстрактных до весьма специализированных, которые ориентируются на использование знаний не только естественных наук (физики, химии, биологии и т.д.), но и общественных (например, экономики, социологии, психологии и т.п.). Относительно некоторых научно-технических дисциплин вообще трудно сказать, принадлежат ли они к чисто техническим наукам или представляют какое-то новое, более сложное единство науки и техники. Кроме того, некоторые части технических наук могут иметь характер фундаментального, а другие - прикладного исследования. Впрочем, то же справедливо и для естественных наук. Творческие и нетворческие элементы имеют место равно как в естественных, так и в технических науках. Нельзя забывать, что сам процесс практического приложения не является однонаправленным процессом, он реализуется как последовательность итераций и связан с выработкой новых знаний.
Фундаментальные и прикладные исследования в технических науках
Прикладное исследование - это такое исследование, результаты которого адресованы производителям и заказчикам и которое направляется нуждами или желаниями этих клиентов, фундаментальное - адресовано другим членам научного сообщества. Современная техника не так далека от теории, как это иногда кажется. Она не является только применением существующего научного знания, но имеет творческую компоненту. Поэтому в методологическом плане техническое исследование (т.е. исследование в технической науке) не очень сильно отличается от научного. Для современной инженерной деятельности требуются не только краткосрочные исследования, направленные на решение специальных задач, но и широкая долговременная программа фундаментальных исследований в лабораториях и институтах, специально предназначенных для развития технических наук. В то же время современные фундаментальные исследования (особенно в технических науках) более тесно связаны с приложениями, чем это было раньше.
Для современного этапа развития науки и техники характерно использование методов фундаментальных исследований для решения прикладных проблем. Тот факт, что исследование является фундаментальным, еще не означает, что его результаты неутилитарны. Работа же, направленная на прикладные цели, может быть весьма фундаментальной. Критериями их разделения являются в основном временной фактор и степень общности. Вполне правомерно сегодня говорить и о фундаментальном промышленном исследовании.
Вспомним имена великих ученых, бывших одновременно инженерами и изобретателями: Д. У. Гиббс - химик-теоретик - начал свою карьеру как механик-изобретатель; Дж. фон Нейман начал как инженер-химик, далее занимался абстрактной математикой и впоследствии опять вернулся к технике; Н. Винер и К. Шеннон были одновременно и инженерами и первоклассными математиками. Список может быть продолжен: Клод Луис Навье, инженер французского Корпуса мостов и дорог, проводил исследования в математике и теоретической механике; Вильям Томсон (лорд Кельвин) удачно сочетал научную карьеру с постоянными поисками в сфере инженерных и технологических инноваций; физик-теоретик Вильгельм Бьеркнес стал практическим метеорологомѕ...
Хороший техник ищет решения, даже если они еще не полностью приняты наукой, а прикладные исследования и разработки все более и более выполняются людьми с исходной подготовкой в области фундаментальной науки.
Таким образом, в научно-технических дисциплинах необходимо четко различать исследования, включенные в непосредственную инженерную деятельность (независимо от того, в каких организационных формах они протекают), и теоретические исследования, которые мы будем далее называть технической теорией.
Для того, чтобы выявить особенности технической теории, ее сравнивают прежде всего с естественнонаучной. Г. Сколимовский писал: "техническая теория создает реальность, в то время как научная теория только исследует и объясняет ее". По мнению Ф. Раппа, решительный поворот в развитии технических наук состоял "в связывании технических знаний с математико-естественнонаучными методами". Этот автор различает также "гипотетико-дедуктивный метод" (идеализированная абстракция) естественнонаучной теории и "проективно-прагматический метод" (общая схема действия) технической науки.
Г. Беме отмечал, что "техническая теория составляется так, чтобы достичь определенной оптимизации". Для современной науки характерно ее "ответвление в специальные технические теории". Это происходит за счет построения специальных моделей в двух направлениях: формулировки теорий технических структур и конкретизации общих научных теорий. Можно рассмотреть в качестве примера становление химической технологии как научной дисциплины, где осуществлялась разработка специальных моделей, которые связывали более сложные технические процессы и операции с идеализированными объектами фундаментальной науки. По мнению Беме, многие первые научные теории были, по сути дела, теориями научных инструментов, т.е. технических устройств: например, физическая оптика - это теория микроскопа и телескопа, пневматика - теория насоса и барометра, а термодинамика - теория паровой машины и двигателя.
Марио Бунге подчеркивал, что в технической науке теория - не только вершина исследовательского цикла и ориентир для дальнейшего исследования, но и основа системы правил, предписывающих ход оптимального технического действия. Такая теория либо рассматривает объекты действия (например, машины), либо относится к самому действию (например, к решениям, которые предшествуют и управляют производством или использованием машин). Бунге различал также научные законы, описывающие реальность, и технические правила, которые описывают ход действия, указывают, как поступать, чтобы достичь определенной цели (являются инструкцией к выполнению действий). В отличие от закона природы, который говорит о том, какова форма возможных событий, технические правила являются нормами. В то время, как утверждения, выражающие законы, могут быть более или менее истинными, правила могут быть более или менее эффективными. Научное предсказание говорит о том, что случится или может случиться при определенных обстоятельствах. Технический прогноз, который исходит из технической теории, формулирует предположение о том, как повлиять на обстоятельства, чтобы могли произойти определенные события или, напротив, их можно было бы предотвратить.
Наибольшее различие между физической и технической теориями заключается в характере идеализации: физик может сконцентрировать свое внимание на наиболее простых случаях (например, элиминировать трение, сопротивление жидкости и т.д.), но все это является весьма существенным для технической теории и должно приниматься ею во внимание. Таким образом, техническая теория имеет дело с более сложной реальностью, поскольку не может элиминировать сложное взаимодействие физических факторов, имеющих место в машине. Техническая теория является менее абстрактной и идеализированной, она более тесно связана с реальным миром инженерии. Специальный когнитивный статус технических теорий выражается в том, что технические теории имеют дело с искусственными устройствами, или артефактами, в то время как научные теории относятся к естественным объектам. Однако противопоставление естественных объектов и артефактов еще не дает реального основания для проводимого различения. Почти все явления, изучаемые современной экспериментальной наукой, созданы в лабораториях и в этом плане представляют собой артефакты.
По мнению Э. Лейтона, техническую теорию создает особый слой посредников - "ученые-инженеры" или "инженеры-ученые". Ибо для того, чтобы информация перешла от одного сообщества (ученых) к другому (инженеров), необходима ее серьезная переформулировка и развитие. Так, Максвелл был одним из тех ученых, которые сознательно пытались сделать вклад в технику (и он действительно оказал на нее большое влияние). Но потребовались почти столь же мощные творческие усилия британского инженера Хэвисайда, чтобы преобразовать электромагнитные уравнения Максвелла в такую форму, которая могла быть использована инженерами. Таким посредником был, например, шотландский ученый-инженер Рэнкин - ведущая фигура в создании термодинамики и прикладной механики, которому удалось связать практику построения паровых двигателей высокого давления с научными законами. Для такого рода двигателей закон БойляМариотта в чистом виде не применим. Рэнкин доказал необходимость развития промежуточной формы знания - между физикой и техникой. Действия машины должны основываться на теоретических понятиях, а свойства материалов выбираться на основе твердо установленных экспериментальных данных. В паровом двигателе изучаемым материалом был пар, а законы действия были законами создания и исчезновения теплоты, установленными в рамках формальных теоретических понятий. Поэтому работа двигателя в равной мере зависела и от свойств пара (устанавливаемых практически), и от состояния теплоты в этом паре. Рэнкин сконцентрировал свое внимание на том, как законы теплоты влияют на свойства пара. Но в соответствии с его моделью, получалось, что и свойства пара могут изменить действие теплоты. Проведенный анализ действия расширения пара позволил Рэнкину открыть причины потери эффективности двигателей и рекомендовать конкретные мероприятия, уменьшающие негативное действие расширения. Модель технической науки, предложенная Рэнкиным, обеспечила применение теоретических идей к практическим проблемам и привела к образованию новых понятий на основе объединения элементов науки и техники.
Технические теории в свою очередь оказывают большое обратное влияние на физическую науку и даже в определенном смысле на всю физическую картину мира. Например, (по сути, - техническая) теория упругости была генетической основой модели эфира, а гидродинамика - вихревых теорий материи.
Таким образом, в современной философии техники исследователям удалось выявить фундаментальное теоретическое исследование в технических науках и провести первичную классификацию типов технической теории. Разделение исследований в технических науках на фундаментальные и прикладные позволяет выделить и рассматривать техническую теорию в качестве предмета особого философско-методологического анализа и перейти к изучению ее внутренней структуры.
Голландский исследователь П. Кроес утверждал, что теория, имеющая дело с артефактами, обязательно претерпевает изменение своей структуры. Он подчеркивал, что естественнонаучные и научно-технические знания являются в равной степени знаниями о манипуляции с природой, что и естественные, и технические науки имеют дело с артефактами и сами создают их. Однако между двумя видами теорий существует также фундаментальное отличие, и оно заключается в том, что в рамках технической теории важнейшее место принадлежит проектным характеристикам и параметрам.
Исследование соотношения и взаимосвязи естественных и технических наук направлено также на то, чтобы обосновать возможность использования при анализе технических наук методологических средств, развитых в философии науки в процессе исследования естествознания. При этом в большинстве работ анализируются в основном связи, сходства и различия физической и технической теории (в ее классической форме), которая основана на применении к инженерной практике главным образом физических знаний.
Однако за последние десятилетия возникло множество технических теорий, которые основываются не только на физике и могут быть названы абстрактными техническими теориями (например, системотехника, информатика или теория проектирования), для которых характерно включение в фундаментальные инженерные исследования общей методологии. Для трактовки отдельных сложных явлений в технических разработках могут быть привлечены часто совершенно различные, логически не связанные теории. Такие теоретические исследования становятся по самой своей сути комплексными и непосредственно выходят не только в сферу "природы", но и в сферу "культуры". "Необходимо брать в расчет не только взаимодействие технических разработок с экономическими факторами, но также связь техники с культурными традициями, а также психологическими, историческими и политическими факторами". Таким образом, мы попадаем в сферу анализа социального контекста научно-технических знаний.
Теперь рассмотрим последовательно: во-первых, генезис технических теорий классических технических наук и их отличие от физических теорий; во-вторых, особенности теоретико-методологического синтеза знаний в современных научно-технических дисциплинах и, в-третьих, развитие современной инженерной деятельности и необходимость социальной оценки техники.
|
|
Глава 12
ФИЗИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ. ГЕНЕЗИС КЛАССИЧЕСКИХ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК
Структура технической теории
Для разъяснения специфики технических наук очень важно показать сходства и отличия физической и технической теорий. Первые технические теории строились по образцу физических. Как показано в первых разделах этой книги, в структуре развитой естественнонаучной теории наряду с концептуальным и математическим аппаратом важную роль играют теоретические схемы, образующие своеобразный "внутренний скелет" теории.
Теоретические схемы и абстрактные объекты технической теории
Теоретические схемы представляют собой совокупность абстрактных объектов, ориентированных, с одной стороны, на применение соответствующего математического аппарата, а с другой, - на мысленный эксперимент, т.е. на проектирование возможных экспериментальных ситуаций. Они представляют собой особые идеализированные представления (теоретические модели), которые часто (в особенности в технических науках) выражаются графически. Примером их могут быть электрические и магнитные силовые линии, введенные М.Фарадеем в качестве схемы электромагнитных взаимодействий. "Фарадеевы линии силы, - писал Максвелл, - занимают в науке об электромагнитизме такое же положение, как пучки линий в геометрии положения. Они позволяют нам воспроизвести точный образ предмета, о котором мы рассуждаем". Г. Герц использовал и развил далее эту теоретическую схему Фарадея для осуществления и описания своих знаменитых опытов. Например, он построил изображения так называемого процесса "отшнуровывания" силовых линий вибратора, что стало решающим для решения проблемы передачи электромагнитных волн на расстояние и появления радиотехники, и анализировал распределение сил для различных моментов времени. Герц назвал такое изображение "наглядной картиной распределения силовых линий".
Такое специальное схематическое представление, особенно в современной физической теории, необязательно должно выражаться в графической форме, но это не значит, что оно вообще более не существует. Представители научного сообщества всегда имеют подобное идеализированное представление объекта исследования и постоянно мысленно оперируют с ним. В технической же теории такого рода графические изображения играют еще более существенную роль.
Теоретические схемы выражают особое видение мира под определенным углом зрения, заданным в данной теории. Эти схемы, с одной стороны, отражают интересующие данную теорию свойства и стороны реальных объектов, а с другой, - являются ее оперативными средствами для идеализированного представления этих объектов, которое может быть практически реализовано в эксперименте путем устранения побочных влияний техническим путем. Так, Галилей, проверяя закон свободного падения тел, выбрал для бросаемого шарика очень твердый материал, что позволяло практически пренебречь его деформацией. Стремясь устранить трение на наклонной плоскости, он оклеил ее отполированным пергаментом. В качестве теоретической схемы подобным образом технически изготовленный объект представлял собой наклонную плоскость, т.е. абстрактный объект, соответствующий некоторому классу реальных объектов, для которых можно пренебречь трением и упругой деформацией. Одновременно он представлял собой объект оперирования, замещающий в определенном отношении реальный объект, с которым осуществлялись различные математические действия и преобразования.
Еще более показателен пример работы Генриха Герца, экспериментально доказавшим существование электромагнитных волн. Используемые Герцем теоретические понятия имели четкое математическое выражение (поляризация, смещение, количество электричества, сила тока, период, амплитуда, длина волны и т.д.). Однако он постоянно имел в виду и соотнесенность математического описания с опытом. Так, в основных уравнениях электродинамики Герц перешел от использования потенциалов, служивших для теоретического описания, к напряженностям, которые были экспериментально измеримыми. Производя опыты, он постоянно обращался к математическим расчетам - например, к расчету периода колебаний по формуле Томсона. Использование для описания электродинамических процессов теоретических схем оптики и акустики позволило Герцу не только применить ряд таких понятий, как угол падения, показатель преломления, фокальная линия и т.п., но и осуществить над электромагнитными колебаниями ряд классических оптических опытов (по регистрации прямолинейного распространения, интерференции и преломления электромагнитных волн и т.п.). Эти эксперименты подтвердили адекватность выбранной теоретической схемы и доказали ее универсальность для разных типов физических явлений. Заимствованная из оптики и акустики, теоретическая схема естественного процесса распространения электромагнитных волн (Герц называл ее "картиной поля", "картиной электрических волн") позволила транслировать и соответствующую математическую схему, а именно - геометрическое изображение стоячей волны, которое дает возможность четко определять узловые точки, пучности, период, фазу и длину волны. В соответствии с этой схемой Герц производил необходимые экспериментальные измерения (фазы и амплитуды электромагнитных колебаний при отражении, показателя преломления асфальтовой призмы и т.д.).
Таким образом, абстрактные объекты, входящие в состав теоретических схем математизированных теорий представляют собой результат идеализации и схематизации экспериментальных объектов или более широко - любых объектов предметно-орудийной (в том числе инженерной) деятельности. Понятие диполя, вибратора, резонатора и соответствующие им схематические изображения, введенные Герцем, были необходимы для представления в теории реальных экспериментов. В настоящее время для получения электромагнитных волн и измерения их параметров используются соответствующие радиотехнические устройства, и следовательно, понятия и схемы, их описывающие, служат той же цели, поскольку по отношению к электродинамике эти устройства выполняют функцию экспериментальной техники. Однако, помимо всего прочего, эти устройства являются объектом конкретной инженерной деятельности, а их абстрактные схематические описания по отношению к теоретическим исследованиям в радиотехнике выполняют функцию теоретических моделей.
Особенность технических наук заключается в том, что инженерная деятельность, как правило, заменяет эксперимент. Именно в инженерной деятельности проверяется адекватность теоретических выводов технической теории и черпается новый эмпирический материал. Это отнюдь не значит, что в технических науках не проводится экспериментов, просто они не являются конечным практическим основанием теоретических выводов. Огромное значение в этом отношении приобретает инженерная практика.
Абстрактные объекты технической теории обладают целым рядом особенностей. Прежде всего они являются "однородными" в том смысле, что собраны из некоторого фмксированного набора блоков по определенным правилам "сборки". Например, в электротехнике таковыми являются емкости, индуктивности, сопротивления; в теоретический радиотехнике - генераторы, фильтры, усилители и т.д.; в теории механизмов и машин - различные типы звеньев, передач, цепей, механизмов. Например, немецкий ученый и инженер Франц Рело поставил перед собой задачу создать техническую теорию, которая позволила бы не только объяснить принцип действия существующих, но и облегчить создание новых механизмов. С этой целью он провел более детальное, чем его предшественники, расчленение на части механизма, взятого в качестве абстрактного объекта технической теории. Рело построил представление о кинематической паре, а составляющие ее тела он называл элементами пары. С помощью двух таких элементов можно осуществлять различные движения. Несколько кинематических пар образуют кинематическое звено, несколько звеньев - кинематическую цепь. Механизм является замкнутой кинематической цепью принужденного движения, одно из звеньев которой закреплено. Поэтому из одной цепи можно получить столько механизмов, сколько она имеет звеньев.
Подобное строение абстрактных объектов является специфичным и обязательным для технической теории, делая их однородными в том смысле, что они сконструированы, во-первых, с помощью фиксированного набора элементов и, во-вторых, ограниченного и заданного набора операций их сборки. Любые механизмы могут быть представлены как состоящие из иерархически организованных цепей, звеньев, пар и элементов. Это обеспечивает, с одной стороны, соответствие абстрактных объектов конструктивным элементам реальных технических систем, а с другой создает возможность их дедуктивного преобразования на теоретическом уровне. Поскольку все механизмы оказываются собранными из одного и того же набора типовых элементов, то остается задать лишь определенные процедуры их сборки и разборки из идеальных цепей, звеньев и пар элементов. Эти идеализированные блоки соответствуют стандартизованным конструктивным элементам реальных технических систем. В теоретических схемах технической науки задается образ исследуемой и проектируемой технической системы.
Специфика технической теории состоит в том, что она ориентирована на конструирование технических систем. Научные знания и законы, полученные естественнонаучной теорией, требуют еще длительной "доводки" для применения их к решению практических инженерных задач, в чем и состоит одна из функций технической теории.
Теоретические знания в технических науках должны быть обязательно доведены до уровня практических инженерных рекомендаций. Выполнению этой задачи служат в технической теории правила соответствия, перехода от одних модельных уровней к другим, а проблема интерпретации и эмпирического обоснования в технической науке формулируется как задача реализации. Поэтому в технической теории важную роль играет разработка особых операций перенесения теоретических результатов в область инженерной практики, установление четкого соответствия между сферой абстрактных объектов технической теории и конструктивными элементами реальных технических систем, что соответствует фактически теоретическому и эмпирическому уровням знания.
Эмпирическое и теоретическое в технической теории
Эмпирический уровень технической теории образуют конструктивно-технические и технологические знания, являющиеся результатом обобщения практического опыта при проектировании, изготовлении, отладке и т.д. технических систем. Это - эвристические методы и приемы, разработанные в самой инженерной практике, но рассмотренные в качестве эмпирического базиса технической теории.
Конструктивно-технические знания преимущественно ориентированы на описание строения (или конструкции) технических систем, представляющих собой совокупность элементов, имеющих определенную форму, свойства и способ соединения. Они включают также знания о технических процессах и параметрах функционирования этих систем. Технологические знания фиксируют методы создания технических систем и принципы их использования. Эмпирические знания технической науки отображаются на ее теоретическом уровне в виде многослойных теоретических схем, абстрактных объектов различных уровней. Однако эмпирический уровень технической теории содержит в себе не только конструктивно-технические и технологические знания, которые по сути дела ориентированы на обобщение опыта инженерной работы, но и особые практико-методические знания, представляющие собой практические рекомендации по применению научных знаний, полученных в технической теории, в практике инженерного проектирования. Это - фактически те же самые технологические и конструктивно-технические знания, только являющиеся уже не результатом обобщения практического опыта инженерной работы, а продуктом теоретической деятельности в области технической науки и поэтому сформулированы в виде рекомендаций для еще неосуществленной инженерной деятельности. Такие рекомендации, однако, формулируются на основе полученных в технической теории теоретических знаний в специальных научно-технических и инженерных исследованиях. В них также формулируются задачи, стимулирующие развитие технической теории.
Теоретический уровень научно-технического знания включает в себя три основные уровня, или слоя, теоретических схем: функциональные, поточные и структурные.
Функциональная схема фиксирует общее представление о технической системе, независимо от способа ее реализации, и является результатом идеализации технической системы на основе принципов определенной технической теории. Функциональные схемы совпадают для целого класса технических систем. Блоки этой схемы фиксируют только те свойства элементов технической системы, ради которых они включены в нее для выполнения общей цели. Каждый элемент в системе выполняет определенную функцию. Совокупность такого рода свойств, рассмотренных обособлено от тех нежелательных свойств, которые привносит с собой элемент в систему, и определяют блоки (или функциональные элементы) таких схем. Как правило, они выражают обобщенные математические операции, а функциональные связи, или отношения, между ними - определенные математические зависимости.
Функциональные схемы, например, в теории электрических цепей представляют собой графическую форму математического описания состояния электрической цепи. Каждому функциональному элементу такой схемы соответствует определенное математическое соотношение, - скажем, между силой тока и напряжением на некотором участке цепи или вполне определенная математическая операция (дифференцирование, интегрирование и т.п.). Порядок расположения и характеристики функциональных элементов адекватны электрической схеме.
В классической технической науке функциональные схемы всегда привязаны к определенному типу физического процесса, т.е. к определенному режиму функционирования технического устройства, и всегда могут быть отождествлены с какой-либо математической схемой или уравнением. Однако они могут быть и не замкнуты на конкретный математический аппарат. В этом случае они выражаются в виде простой декомпозиции взаимосвязанных функций, направленных на выполнение общей цели, предписанной данной технической системе. С помощью такой функциональной схемы строится алгоритм функционирования системы и выбирается ее конфигурация (внутренняя структура).
Поточная схема, или схема функционирования, описывает естественные процессы, протекающие в технической системе и связывающие ее элементы в единое целое. Блоки таких схем отражают различные действия, выполняемые над естественным процессом элементами технической системы в ходе ее функционирования. Такие схемы строятся исходя из естественнонаучных (например, физических) представлений.
Теория электрических цепей, к примеру, имеет дело не с огромным разнообразием конструктивных элементов электротехнической системы, отличающихся своими характеристиками, принципом действия, конструктивным оформлением и т.д., а со сравнительно небольшим количеством идеальных элементов и их соединений, представляющих эти идеальные элементы на теоретическом уровне. К таким элементам относятся прежде всего емкость, индуктивность, сопротивление, источники тока и напряжения. Для применения математического аппарата требуется дальнейшая идеализация: каждый из перечисленных выше элементов может быть рассмотрен как активный (идеальные источники тока или напряжения) или пассивный (комплексное - линейное омическое и нелинейные индуктивное и емкостное - сопротивления) двухполюсник, т.е. участок цепи с двумя полюсами, к которым приложена разность потенциалов и через которую течет электрический ток. Все элементы электрической цепи должны быть приведены к указанному виду. Причем в зависимости от режима функционирования технической системы одна и та же схема может принять различный вид. Режим функционирования технической системы определяется прежде всего тем, какой естественный (в данном случае физический) процесс через нее протекает, т.е. какой электрический ток (постоянный или переменный, периодический или непериодический и т.д.) течет через цепь. В зависимости от этого и элементы цепи на схеме функционирования меняют вид: например, индуктивность представляется идеальным омическим сопротивлением при постоянном токе, при переменном токе низкой частоты - последовательно соединенными идеальными омическим сопротивлением и индуктивностью (индуктивным сопротивлением), а при переменном токе высокой частоты ее поточная схема дополняется параллельно присоединяемым идеальным элементом емкости (емкостным сопротивлением). Для каждого вида естественного (физического) процесса применяется наиболее адекватный ему математический аппарат, призванный обеспечить эффективный анализ поточной схемы технической системы в данном режиме ее функционирования. Заметим, что для разных режимов функционирования технической системы может быть построено несколько поточных и функциональных схем.
Поточные схемы в общем случае отображают не обязательно только физические процессы (электрические, механические, гидравлические и т.д.), но и химические, если речь идет о теоретических основах химической технологии и вообще любые естественные процессы. Поскольку сегодня активно развивается биотехнология, в сферу технических наук попадают и биологические процессы. В предельно общем случае поточные схемы отображают не только естественные процессы, но и вообще любые потоки субстанции (вещества, энергии, информации). Причем в частном случае эти процессы могут быть редуцированы к стационарным состояниям, но последние могут рассматриваться как вырожденный частный случай процесса.
Структурная схема технической системы фиксирует те узловые точки, на которые замыкаются потоки (процессы функционирования). Это могут быть единицы оборудования, детали или даже целые технические комплексы, представляющие собой конструктивные элементы различного уровня, входящие в данную техническую систему, которые могут отличаться по принципу действия, техническому исполнению и ряду других характеристик. Такие элементы обладают кроме функциональных свойств свойствами второго порядка, т.е. теми, которые привносят с собой в систему определенным образом реализованные элементы, в том числе и нежелательными (например, усилитель - искажения усиливаемого сигнала). Структурная схема фиксирует конструктивное расположение элементов и связей (т.е. структуру) данной технической системы и уже предполагает определенный способ ее реализации. Такие схемы, однако, сами уже являются результатом некоторой идеализации, отображают структуру технической системы, но не являются ни ее скрупулезным описанием в целях воспроизведения, ни ее техническим проектом, по которому может быть построена такая система. Это - пока еще теоретический набросок структуры будущей технической системы, который может помочь разработать ее проект, т.е. продуцированный технической теорией исходный пункт для последующей инженерной деятельности, или исходное теоретическое описание, теоретическая схема уже существующей технической системы с целью ее теоретического расчета и поиска возможностей для усовершенствования (или разработки на ее основе новой системы). Кроме того, часто эти схемы строятся на основе представлений более специализированных научно-технических дисциплин и решают теоретическими средствами возникшие в них задачи.
Уже структурные схемы теории электрических цепей представляют собой идеализированное изображение электрической цепи, поскольку в них абстрагируются от многих частных характеристик электротехнического устройства (габаритов, веса, способов монтажа и т.д.). Эти характеристики учитывают в процессе проектирования и изготовления, т.е. в самой инженерной деятельности. На структурных схемах указываются обобщенные конструктивно-технические и технологические параметры стандартизированных конструктивных элементов (резисторов, катушек индуктивности, батарей и т.д.), необходимые для проведения дальнейших расчетов: их тип и размерность в соответствии с инженерными каталогами, рабочее напряжение, способы наилучшего расположения и соединения, экранировка. Для теории электрических цепей подобные схемы являются исходными: они берутся готовыми из других, более специализированных электротехнических дисциплин и подвергаются в ней теоретическому анализу. При этом следует отличать структурную теоретическую схему от различного рода изображений реальных, встречающихся в инженерной деятельности схем, например, монтажных схем, описывающих конкретную структуру технической системы и служащих руководством для ее сборки на производстве. Главные элементы структурной схемы в теории электрических цепей - источник электрической энергии, нагрузка (приемник электрической энергии) и связывающие их идеализированные конструктивные элементы, абстрагированные от многих параметров реальных конструктивных элементов, входяших в инженерные каталоги. Для этих идеализированных элементов структурных теоретических схем вводятся специальные условные изображения.
Структурные схемы в классических технических науках отображают в технической теории именно конструкцию технической системы и ее технические характеристики. В этом случае они позволяют перейти от естественного модуса рассмотрения технической системы, который фиксируется в его поточной схеме (в частности физического процесса), к искусственному модусу. Поэтому в частном случае структурная схема в идеализированной форме отображает техническую реализацию физического процесса. В классической технической науке такая реализация, во-первых, является всегда технической и, во-вторых, осуществляется всегда в контексте определенного типа инженерной деятельности и вида производства. В современных человеко-машинных системах такая реализация может быть самой различной, в том числе и нетехнической. В этом случае термины "технические параметры", "конструкция" и т.п. не годятся. Речь идет о конфигурации системы, их обобщенной структуре.
Таким образом, в технической теории на материале одной и той же технической системы строится несколько оперативных пространств, которым соответствуют различные теоретические схемы. В каждом таком "пространстве" используются разные абстрактные объекты и средства оперирования с ними, решаются особые задачи. В то же время их четкая адекватность друг другу и структуре реальной технической системы позволяет "транспортировать" полученные решения с одного уровня на другой, а также в сферу инженерной деятельности. Механизмы взаимодействия этих оперативных пространств могут быть раскрыты в результате методологического анализа функционирования технической теории.
Функционирование технической теории
Анализ и синтез схем
Функционирование технической теории осуществляется "челночным", итерационным путем. Сначала формулируется инженерная задача создания определенной технической системы. Затем она представляется в виде идеальной конструктивной (т.е. структурной) схемы, которая преобразуется в схему естественного процесса (т.е. поточную схему), отражающую функционирование технической системы. Для расчета и математического моделирования этого процесса строится функциональная схема, отражающая определенные математические соотношения. Инженерная задача переформулируется в научную проблему, а затем в математическую задачу, решаемую дедуктивным путем. Этот путь называется анализом схем.
Обратный путь - синтез схем - позволяет на базе имеющихся конструктивных элементов (вернее соответствующих им абстрактных объектов) по определенным правилам дедуктивного преобразования синтезировать новую техническую систему (точнее, ее идеальную модель, теоретическую схему), рассчитать ее основные параметры и проимитировать функционирование. Решение, полученное на уровне идеальной модели, последовательно трансформируется на уровень инженерной деятельности, где учитываются второстепенные, с точки зрения идеальной модели, инженерные параметры и проводятся дополнительные расчеты, поправки к теоретическим результатам. Полученные теоретические расчеты должны быть скорректированы в соответствии с различными инженерными, социальными, экологическими, экономическими и т.п. требованиями. Это может потребовать введения соответствующих новых элементов в состав теоретических схем, которые можно рассматривать как коннотации (дополнительные сопутствующие признаки) этих схем и одновременно как ограничения, накладываемые на эти схемы их конкретиной реализацией. Формулировка системы коннотаций и ограничений, которые вводятся в виде особых элементов в состав теоретических схем технической теории, может привести к необходимости многократного возвращения на предыдущие стадии, составление новых, с учетом данных коннотаций и ограничений, поточных и функциональных схем, проведение новых эквивалентных преобразований и расчетов.
Таким образом, нижний слой абстрактных объектов в технической теории (структурные схемы) непосредственно связан с эмпирическими (конструктивно-техническими и технологическими) знаниями и ориентирован на использование в инженерном проектировании. Одна из основных задач функционирования развитой технической теории заключается в тиражировании типовых структурных схем с учетом всевозможных инженерных требований и условий, формулировка практико-методических рекомендаций проектировщику, изобретателю, конктруктору и т.д. Тогда решение любых инженерных задач, построение любых новых технических систем данного типа будет заранее теоретически обеспеченным. В этом состоит конструктивная функция технической теории, ее опережающее развитие по отношению к инженерной практике. Этим последним фактом и определяется во многом специфика технической теории, которая имеет практическую направленность: ее абстрактным объектам обязательно должен соответствовать класс гипотетических технических систем, которые еще не созданы. Поэтому в технической теории важен не только анализ, но и синтез, теоретических схем технических систем. Обе задачи в принципе являются сходными, поскольку синтез новой технической системы, как правило, связан с анализом уже существующих аналогичных систем.
В практической инженерной деятельности синтез в чистом виде встречается редко: определенные параметры технической системы и ее элементов, как правило, уже заданы в условиях задачи, и синтез зачастую сводится лишь к модернизации старой системы. Кроме того, в инженерной практике всегда существуют традиционные эмпирически полученные структурные схемы, которые обычно берутся готовыми. Поэтому синтез в этом случае сводится к анализу и требуется определить лишь некоторые неизвестные параметры вновь проектируемой системы. В условиях массового и серийного производства технические системы создаются из стандартных элементов, поэтому и в теории задача синтеза заключается в связывании типовых идеализированных элементов в соответствии со стандартными правилами преобразования теоретических схем.
Франц Рело следующим образом формулирует задачи анализа и синтеза кинематических схем в теории механизмов и машин. Кинематический анализ заключается в разложении существующих машин на составляющие их механизмы, цепи, звенья и пары элементов, т.е. в определении кинематического состава данной машины. Конечным результатом такого анализа является выделение кинематических пар элементов (предел членения). Кинематический синтез - это подбор кинематических пар, звеньев, цепей и механизмов, из которых нужно составить машину, производящую требуемое движение.
В.В. Добровольский и А.А. Артоболевский - специалисты, которыми было завершено построение математизированной теории механизмов, в своей работе "Структура и классификация механизмов", опубликованной в 1939 г., рассуждают следующим образом. Анализ механизма начинается с разработки его кинематической (поточной) схемы на основе конструктивной (структурной) схемы. Кинематическая схема позволяет исследовать естественный процесс - движение элементов, пар, цепей и отдельных точек механизма. Для решения этой задачи используются так называемые планы механизма, т.е. его схематические изображения в каком-любо положении, представляющие собой функциональные (математические) схемы. В теории механизмов разработаны также планы скоростей и ускорений механизма и соответствующие им векторные диаграммы. На основе этих планов, в свою очередь, составляются системы уравнений, устанавливающие математические зависимости между перемещениями, скоростями и ускорениями звеньев механизма. С помощью графических и аналитических методов расчета определяется положение каждого звена, перемещения точек и звеньев по заданному закону движения начального звена. Для расчета сложных механизмов осуществляются их эквивалентные преобразования в более простые схемы и лишь затем производится определение их звеньев, пар и элементов. Синтез механизмов представляет собой их проектирование по заданным условиям. Наиболее распространенным является приближенный синтез, в результате которого определяются размеры механизма, отвечающие заданным условиям в пределах допустимых отклонений.
Аппроксимация теоретического описания технической системы
Функционирование технической теории направлено на аппроксимацию полученного теоретического описания технической системы, его эквивалентное преобразование в более простую и пригодную для проведения расчетов схему, сведение сложных случаев к более простым и типовым, для которых существует готовое решение. Поэтому главное внимание в технической теории направлено на разработку типовых способов решения инженерных задач, стандартных методик проведения инженерных расчетов как можно более простыми средствами. Этим определяется в значительной степени и характер технической теории, доказывающей правомерность такого рода эквивалентных преобразований и аппроксимаций.
Слово "аппроксимация" в своем первоначальном значении в математике означает замещение каких-либо математических функций или расчетных схем другими, приближенно выражающими их, эквивалентными им в определенном отношении, а также более простыми функциями или расчетными схемами, для которых уже существуют или могут быть получены известные решения. В технических науках это понятие получило более широкое толкование как процедура решения инженерных задач на теоретических схемах с помощью ряда их эквивалентных замен и упрощений. Сущность метода аппроксимации заключается в компромиссе между точностью и сложностью расчетных схем. Точная аппроксимация обычно приводит к сложным математическим соотношениям и расчетам. Слишком упрощенная эквивалентная схема технической системы снижает точность расчетов. Немецкий инженер А. Ридлер еще в начале ХХ столетия подчеркивал, что "точное" решение задачи, конечно, является наилучшим, но только если оно соответствует всем практическим условиям данного случая. В этом, собственно говоря, коренится различие чисто математического доказательства и приближенного вычисления в технике, где запутанные доказательства и пространные вычисления могут только помешать проникнуть в суть дела и решить задачу. Эту особенность применения математики в инженерном деле отмечал еще создатель теории корабля академик А. Н. Крылов. Он критиковал тот суеверный страх перед приближенными вычислениями, который прививается в высших учебных заведениях будущим инженерам. Аппроксимирующие выражения и схемы должны по возможности точно выражать характер аппроксимирующей функции или схемы и в то же время быть как можно проще, чтобы и математические решения были более простыми. Надо подчеркнуть, что для одного режима функционирования технической системы может оказаться предпочтительнее один вид аппроксимации, для других режимов - другие виды.
Таким образом, в технической теории заданы и специально нормированы не только правила соответствия функциональных, поточных и структурных схем, т.е. эквивалентные преобразования их друг в друга, но и правила преобразования абстрактных объектов, в рамках каждого такого слоя теоретических схем. При этом ведущую роль в технической теории играют структурные схемы, описывающие в идеализированной форме конструкцию технической системы, поскольку именно через них полученные теоретически результаты решения инженерных задач транслируются в область инженерной практики. В естественной науке подобные схемы выполняют вспомогательную роль - обобщенного описания экспериментальных ситуаций - и, как правило, в процессе систематического изложения теории, например, в учебниках или совсем опускаются, или приводятся лишь в качестве иллюстративных примеров.
Весьма показательно в этом плане сравнить первый учебник по радиотехнике "Научные основания беспроволочной телеграфии", изданный А.П. Петровским в Санкт-Петербурге в 1913 г., и опубликованный им примерно в то же время курс физики. Написанные одним и тем же автором и посвященные, по сути дела, одного и того же рода физическим явлениям эти книги демонстрируют различия технической и физической теорий уже теми акцентами, которые делает автор в изложении учебного материала. В учебнике по радиотехнике Петровский большое внимание уделяет анализу и развитию различных конструктивных схем радиотехнических устройств (таких, как схема с заземленной сеткой, регенеративный и суперрегенеративный приемники, супергетеродин, рефлексивные схемы и т.д.). Наряду с описанием разделов классической электродинамики и элементов электротехники, в этом учебнике содержится первичная классификация радиотелеграфных станций по типам схем и техническим характеристикам, попытка их обобщенного рассмотрения и разработка специального концептуального аппарата для их описания (структурные схемы). Конкретное же описание радиотелеграфных станций концентрируется в особых работах, не претендующих на теоретическое рассмотрение. Детальное изложение физической теории также выносится здесь за скобки, поскольку оно должно содержаться в соответствующем курсе физики. Это изложение автор дает в своем учебнике по физике, где мы находим традиционное изложение электродинамики, безотносительно к радиотехнике, не считая, правда, формального упоминания передачи энергии на расстояние. Однако и те разделы электродинамики, которые вошли в учебник по радиотехнике, описываются уже с ориентацией на решение определенных задач. В нем различаются физические параметры электромагнитных волн и соответствующие им характеристики процесса передачи, т.е. искусственно воссозданного в функционировании радиотехнического устройства электродинамического процесса (поточные схемы). Одновременно происходит формирование функциональных (математических) схем радиотехники. Уже второе издание учебника А. А. Петровского в значительной степени основано на применении математического аппарата. В этом издании приводятся наряду с традиционным для физической науки доказательством теорем различные расчеты (главным образом с применением графических методов), типовые числовые примеры, искусственные приемы, а также образцы математического решения инженерных задач. По словам самого автора, к этому времени радиотелеграфия превратилась в новый отдел науки, изучающий применение электричества и магнетизма в практике.
Основные различия естественнонаучной и технической теорий проявляются прежде всего в плане особого видения мира, т.е. универсума исследуемых в данной теории объектов и способов их теоретического представления. В естественной науке это видение выражается в научной картине мира, в которой любые реальные объекты рассматриваются как естественные, независящие от человеческой деятельности. В технических науках развиваются иные принципы онтологизации, связанные с жесткой ориентацией на инженерную деятельность.
Поскольку инженер обычно ограничен в выборе конструктивных элементов и способов их изготовления, конструктивные и технологические параметры оказывают существенное влияние на выбор структурной и соответствующей ей поточной схем технической системы, а это, в свою очередь, определяет и те математические средства, которые могут быть использованы для ее расчета. Поэтому техническая теория содержит несколько теоретических слоев, ориентированных на различные реализации технической системы. Например, для теоретической радиотехники это будут теория радиопередатчиков, теория усилителей (выделяемые по функциональному признаку); импульсная техника, техника сверхвысоких частот (выделяемые по типу естественного процесса, протекающего в технической системе); теория электронных и ионных приборов, теория полупроводников (выделяемые по конструктивно-технологическому принципу) и т.д. Каждая такая теория более полно учитывает особенности тех или иных режимов функционирования и конструктивно-технические и технологические параметры технических систем и их элементов. Однако все вышеназванные теории опираются на одну базовую техническую теорию, исследующую общие свойства электродинамических процессов в радиотехнических устройствах, т.е. получение, передачу, распространение в пространстве, прием и различные преобразования электромагнитных волн в разных физических средах. Эта базовая техническая теория генетически определяется соответствующей базовой естественнонаучной теорией, в данном случае - электродинамикой. Базовый естественный процесс для всех этих теорий один, хотя для описания действия конструктивных элементов данной технической системы применяются и другие естественнонаучные теории, основанные на иных физических процессах (квантовая теория излучения, электромагнитная теория Лоренца и т.д.).
Таким образом, функционирование технической теории заключается в решении определенного типа инженерных задач с помощью развитых в теории методик, типовых расчетов, удобных для применения в различных более специальных научно-технических и инженерно-проектных исследованиях и разработках. Создание же новых таких методик, выработка правил и доказательство теорем об адекватности эквивалентных преобразований и допустимых аппроксимаций, конструирование новых типовых теоретических схем и моделей относится к развитию технической теории. Но вначале остановимся на особенностях формирования технических теорий.
Формирование и развитие технической теории
Основные фазы формирования технической теории
Первые технические теории формировались как приложение физических теорий к конкретным областям инженерной практики, как правило, в две фазы. На первой фазе образуется новое прикладное исследовательское направление и формируются новые частные теоретические схемы, на второй - развертываются обобщенные теоретические схемы и математизированная теория. При этом из базовой естественной науки сначала транслируется исходная частная теоретическая схема (для технической науки она - поточная схема), из смежной технической науки - структурная теоретическая схема (или она разрабатывается заново), а из математической теории - функциональная схема. Затем производится адаптация этих схем к новому эмпирическому материалу и их модификация за счет конструктивного введения новых абстрактных объектов.
На первой фазе осуществляется переработка заимствованных из базовой естественнонаучной теории схем экспериментальных ситуаций в структурные схемы конкретных технических устройств, совершенствование и модификация их конструкции. Объект исследования и проектирования рассматривается в этом случае лишь как разновидность объекта исследования базовой естественнонаучной теории.
Например, после проведенных Герцем исследований основных теоретических положений было вполне достаточно, чтобы прийти к их сознательному использованию для создания практических технических устройств. Однако разработанная им в ходе экспериментов аппаратура была еще недостаточно совершенна. Поэтому после публикации результатов Герца развернулись исследования, целью которых было усовершенствование экспериментального оборудования и разработка новых схем экспериментально-измерительных ситуаций, позволяющих найти более простые и надежные способы получения и регистрации электромагнитных волн. Эти работы фактически еще не выходили за пределы экспериментальной деятельности в естественной науке, но вели одновременно к техническому использованию электродинамики. Именно эта деятельность и сделала возможным появление первых радиопередающего и радиоприемного устройств.
Недостатками вибратора Герца были быстрое затухание колебаний и быстрое обгорание контактов. Первый недостаток был устранен за счет введения трех (вместо одного) искровых промежутков, второй недостаток - после помещения осциллятора в жидкость. Это позволило увеличить длину искры без того, чтобы была необходимость отполировывать каждый раз шарики, и легко изменять период колебаний путем сближения или удаления обкладок конденсатора, включенного в первичный контур, или самих шаров вибратора. Одновременное включение в первичный контур конденсатора устранило вредные электростатические помехи, нежелательные при некоторых опытах. В результате стало возможным получить первое радиопередающее устройство: достаточно было включить в первичную цепь индукционной катушки ключ Морзе, что и было осуществлено Маркони. Недостатком вибратора Герца была также малая величина получаемой искры, что затрудняло ее регистрацию. Поиски более надежного способа наблюдения искр производились сразу многими исследователями. В качестве регистратора ими использовалась газоразрядная трубка, электроскоп, термоэлемент и т.д. Однако наиболее перспективным оказался когерер - прибор для обнаружения электрических колебаний, действие которого основывалось на изменении сопротивления "плохого контакта" под действием электрических колебаний в цепи, частью которой он являлся. При помощи когерера Оливер Лодж продемонстрировал отражение, преломление и поляризацию электромагнитных волн. Для восстановления когерера автоматический встряхиватель опилок, которыми он был начинен, сначала включали в цепь когерера, а затем во вторичную цепь с более мощным источником энергии. Его принцип действия основывается на том, что действие электрических зарядов резко уменьшает большое сопротивление опилок. Именно так было создано А. С. Поповым первое радиоприемное устройство.
Таким образом, после Герца развитие электродинамики пошло в двух основных направлениях - дальнейшего обобщения и систематизации физической теории и совершенствования структурных схем эксперимента, что стимулировало появление радиотехники. Второе направление носило, по существу, инженерный характер, хотя и было первоначально ориентировано на решение сугубо исследовательских задач, т.е. на создание новых конструктивных элементов, разработку более эффективных и экономичных схем проведения экспериментов, устранение побочных влияний и т.д. Эта деятельность была направлена на создание различных конструктивных схем радиотехнических устройств и постепенно стала ведущей в новой технической теории (в электродинамике она носила лишь вспомогательный характер). Основное внимание многочисленных изобретателей того времени концентрировалось на совершенствовании конструктивных элементов радиотехнических устройств, направленном на увеличение их мощности, дальности действия, удобства эксплуатации, экономичности, а также освоении все новых диапазонов электромагнитных волн для осуществления радиопередачи и радиоприема. Каждому изобретению при этом сопутствовали определенные теоретические и экспериментальные исследования.
Разработка обобщенной теоретической схемы является завершающей фазой построения технической теории. Чаще всего эта схема транслируется из смежных областей или из базовой естественнонаучной теории. Однако если в базовой естественнонаучной теории нет соответствующего раздела, то он строится заново, что является специальной задачей. В технической теории вводятся однородные абстрактные объекты, состоящие из типовых и иерархически организованных идеальных элементов и связей между ними (правила сборки и разборки этих элементов), которые обязательно ставятся в соответствие конструктивным элементам реальных технических систем, т.е. вводится процедура анализа и синтеза теоретических схем. Если к этому моменту конкретная область инженерной деятельности уже сложилась, то возможна ее перестройка под теоретическую модель (подведение конструктивных элементов под идеальные элементы абстрактных объектов). На этом этапе производятся попытки спроецировать обобщенную теоретическую схему на класс гипотетических технических систем, что приводит к необходимости создания математизированной теории. Задание операций эквивалентного преобразования функциональных схем (дедуктивный вывод) и позволяет осуществить вышеупомянутое проецирование, т.е. синтез еще не созданных технических систем. Это ведет к созданию на эмпирическом уровне технической теории блока практико-методических знаний - рекомендаций для еще неосуществленной инженерной деятельности. Апробация технической теории производится в самой инженерной практике, а доказательством ее жизненности и конструктивности является создание на ее основе новых технических систем.
Например, развитие статистической радиолокации заключалось как раз в разработке такой обобщенной теоретической схемы. Потребность в создании теории радиолокации, которая устанавливала бы основные закономерности и критерии качества любых радиолокационных станций (РЛС), привела к развитию вероятностного подхода к решению ее задач, к разработке на ее основе новых методов обработки и синтеза сигналов. Задача выделения сигнала в шумах является статистической и может быть решена только методами теории вероятностей. Прием сигналов стал рассматриваться как статистическая задача сначала в радиолокации, а затем и в радиотехнике. Таким образом, в теоретической радиолокации сформировались два слоя взаимноскоррелированных теоретических схем, отражающих соответственно электродинамические процессы (поточные схемы) и их статистические модели (функциональные схемы). Скажем, так называемая "рэлеевская цель", с одной стороны, представляет собой объект математической статистики (т.е. определенную функциональную схему, в соответствии с которой дается классификация различных "целей"), адекватный определенному виду вероятностного распределения - распределению Рэлея, а с другой - имеет четкий электродинамический коррелят, находится в четком соответствии с данной поточной схемой. Физически такую цель можно представить как бы состоящей из большого количества отражающих элементов.
Одновременно были разработаны процедуры анализа и синтеза теоретических схем РЛС. Это позволило сравнивать с единых позиций РЛС, отличающиеся по назначению, параметрам и конструктивному оформлению. Для этой цели строится однородный абстрактный объект радиолокации - "идеальная РЛС", относительно которой формулируется основное уравнение дальности радиолокации, а также уравнения, определяющие ее рабочие характеристики. Вычисление различных потерь, наблюдаемых в реальных условиях, позволяет использовать основные схемы и формулы, выведенные для идеальной РЛС, для быстрой оценки параметров реальных станций. Операторное описание РЛС дает возможность выделить в них фиксированный набор стандартных блоков (умножитель, интегратор, пороговое устройство, согласованный фильтр, временной селектор и др.), соответствующих определенным математическим операциям. Из этих блоков по определенным, зафиксированным в теории правилам могут быть синтезированы самые разнообразные функциональные и поточные схемы радиолокационных станций, которые затем реализуются в виде различных структурных схем реальных РЛС.
Эволюционное и революционное развитие технической теории
Развитие технической теории проходит двумя основными способами - эволюционным и революционным. В первом случае происходит выделение новых исследовательских направлений и областей исследования в рамках одной и той же фундаментальной теоретической схемы; во втором - происходит смена одной фундаментальной теоретической схемы на другую при переходе в новое семейство научно-технических дисциплин.
Примером такого перехода является изменение парадигмы научного и инженерного мышления в радиолокационной системотехнике, а именно - когда электродинамическая картина мира замещается системно-кибернетической. Радиолокация попадает в новое семейство научно-технических дисциплин, имеющих системную ориентацию. Переход от классической радиолокации к радиолокационной системотехнике - это прежде всего переход от разработки отдельных радиолокационных станций различного назначения к созданию многофункциональных систем. Несколько РЛС, замкнутые на один пункт сбора и обработки информации, составляют радиолокационный узел; несколько таких узлов, обменивающихся информацией, образуют радиолокационную систему. Радиолокационная система позволяет решать задачи, которые не под силу отдельным радиолокационным средствам. При их проектировании возникает целый ряд специфически системных проблем. Любая радиолокационная система является, в свою очередь, подсистемой более крупной системы - системы управления, которая входит в еще более крупную систему, например, навигационную. В радиолокационной системотехнике для математического исследования абстрактных структурных схем используется аппарат теории графов. Изображение радиолокационной системы в виде структурного графа позволяет провести оптимизацию ее структуры математическими средствами. Применение в радиолокации концептуального и математического аппарата теории информации и кибернетики позволило перейти к анализу так называемой тонкой структуры сложного сигнала, независимо от его конкретного вида. Понятие радиолокационной информации связано с описанием носителя информации (сигнала), т.е. естественного процесса, протекающего в радиолокационной системе. Радиоволны при этом рассматриваются лишь как один из типов волн произвольной природы, наряду с инфракрасными и световыми колебаниями, а также рентгеновским и гамма-излучением или механическими ультразвуковыми колебаниями упругой среды. Функционирование радиолокационной системы рассматривается в системотехнике как алгоритм обработки информации.
Многие современные научно-технические дисциплины ориентируются на системную картину мира, в классических же технических науках использовалась в качестве исходной физическая картина мира. В радиоэлектронике (которая представляет собой сегодня целое семейство дисциплин) используется, например, преобразованная радиотехникой фундаментальная теоретическая схема электродинамики. Физическая картина электромагнитных взаимодействий (колебаний, волн, полей) совмещается со структурным изображением радиотехнических систем, в которых эти физические процессы протекают и искусственно поддерживаются. Таким образом, она преобразуется в картину области функционирования технических систем определенного типа. С одной стороны, данная картина является результатом развития и конкретизации фундаментальной теоретической схемы базовой естественнонаучной теории к области функционирования технических систем, например, к диапазону практически используемых радиоволн как разновидности электромагнитных колебаний. С другой стороны, эта схема формируется в процессе систематизации и обобщения различных частных теоретических описаний конструкции данных технических систем и включает в себя классификационную схему потенциально возможных технических систем данного типа и режимов их функционирования.
Фундаментальная теоретическая схема выполняет важную методологическую функцию в технической науке - методологического ориентира для еще неосуществленной инженерной деятельности. Она задает принцип видения вновь создаваемых технических систем и позволяет выбирать для решения данной инженерной задачи наиболее подходящие теоретические средства из смежных технических, математических или естественных дисциплин. Инженер всегда ориентируется на такую теоретическую схему, осознает он это или нет. Он соотносит с ней образ исследуемой и проектируемой им системы, хотя и не всегда отдает себе отчет в том, что эта схема достаточно жестко направляет его поиски.
|
|
Глава 13
СОВРЕМЕННЫЙ ЭТАП РАЗВИТИЯ ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ
И НЕОБХОДИМОСТЬ СОЦИАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ТЕХНИКИ
В жизни современного общества инженерная деятельность играет все возрастающую роль. Проблемы практического использования научных знаний, повышения эффективности научных исследований и разработок выдвигают сегодня инженерную деятельность на передний край всей экономики и современной культуры. В настоящее время великое множество технических вузов готовит целую армию инженеров различного профиля для самых разных областей народного хозяйства. Развитие профессионального сознания инженеров предполагает осознание возможностей, границ и сущности своей специальности не только в узком смысле этого слова, но и в смысле осознания инженерной деятельности вообще, ее целей и задач, а также изменений ее ориентаций в культуре ХХ века.
Общество с развитой рыночной экономикой требует от инженера большей ориентации на вопросы маркетинга и сбыта, учета социально-экономических факторов и психологии потребителя, а не только технических и конструктивных параметров будущего изделия.
Инженерная деятельность предполагает регулярное применение научных знаний (т.е. знаний, полученных в научной деятельности) для создания искусственных, технических систем - сооружений, устройств, механизмов, машин и т.п. В этом заключается ее отличие от технической деятельности, которая основывается более на опыте, практических навыках, догадке. Поэтому не следует отождествлять инженерную деятельность лишь с деятельностью инженеров, которые часто вынуждены выполнять техническую, а иногда и научную деятельность (если, например, имеющихся знаний недостаточно для создания какой-либо конкретной технической системы). В то же время есть многочисленные примеры, когда крупные ученые обращались к изобретательству, конструированию, проектированию, т.е., по сути дела, осуществляли какое-то время, параллельно с научной, инженерную деятельность. Поэтому инженерную деятельность необходимо рассматривать независимо от того, кем она реализуется (специально для этого подготовленными профессионалами, учеными или просто самоучками).
Современный этап развития инженерной деятельности характеризуется системным подходом к решению сложных научно-технических задач, обращением ко всему комплексу социальных гуманитарных, естественных и технических дисциплин. Однако был этап, который можно назвать классическим, когда инженерная деятельность существовала еще в "чистом" виде: сначала лишь как изобретательство, затем в ней выделились проектно-конструкторская деятельность и организация производства.
Обособление проектирования и проникновение его в смежные области, связанные с решением сложных социотехнических проблем, привело к кризису традиционного инженерного мышления и развитию новых форм инженерной и проектной культуры, появлению новых системных и методологических ориентаций, к выходу на гуманитарные методы познания и освоение действительности.
В соответствии с вышеизложенным рассмотрим последовательно три основные этапа развития инженерной деятельности и проектирования:
) классическая инженерная деятельность;
) системотехническая деятельность;
) социотехническое проектирование.
Классическая инженерная деятельность
Становление инженерной профессии
Возникновение инженерной деятельности как одного из важнейших видов трудовой деятельности связано с появлением мануфактурного и машинного производства. В средние века еще не существовала инженерная деятельность в современном понимании, а была, скорее, техническая деятельность, органически связанная с ремесленной организацией производства.
Инженерная деятельность как профессия связана с регулярным применением научных знаний в технической практике. Она формируется, начиная с эпохи Возрождения. На первых порах ценностные ориентации этой деятельности еще тесно связаны с ценностями ремесленной технической практики (например, непосредственный контакт с потребителем, ученичество в процессе осуществления самой этой деятельности и т.п.). В эту эпоху ориентация на применение науки, хотя и выдвигается на первый план в явном виде, но выступает пока лишь как предельная установка.
Первые импровизированные инженеры появляются именно в эпоху Возрождения. Они формируются в среде ученых, обратившихся к технике, или ремесленников-самоучек, приобщившихся к науке. Решая технические задачи, первые инженеры и изобретатели обратились за помощью к математике и механике, из которых они заимствовали знания и методы для проведения инженерных расчетов. Первые инженеры - это одновременно художники-архитекторы, консультанты-инженеры по фортификационным сооружениям, артиллерии и гражданскому строительству, алхимики и врачи, математики, естествоиспытатели и изобретатели. Таковы, например, Леон Батиста Альберти, Леонард да Винчи, Никколо Тарталья, Джироламо Кардано, Джон Непер и др.
Знание в это время рассматривалось как вполне реальная сила, а инженер - как обладатель этого знания. Насколько высоко ценилось такое знание видно на примере истории жизни рядового флорентийского инженера Чеки. Выходец из ремесленной среды (цеха столяров, изготовлявших для архитекторов деревянные модели сооружений, строительные леса и подъемные сооружения), он был взят флорентийской коммуной на постоянный оклад в качестве городского инженера. В мирное время он ремонтировал крепости, занимался изобретением приспособлений для развлекательных аппаратов. В военное время он помог устроить искусный подкоп, с помощью которого была взята вражеская крепость. Во время выполнения одной из инженерных работ Чеки был убит из арбалета: для врага его изобретения были страшнее, чем наступление целого войска. Он был характерной фигурой для того времени, хотя и не был выдающимся инженером.
В этот период инженеры были, как писал известный историк науки М. А.Гуковский, "выходцами из цехового ремесла, но все тянулись к науке, ощущая абсолютную необходимость ее для надлежащей постановки своих технических работ". Можно сказать, что они уже ориентировались на научную картину мира, хотя еще недостаточно опирались на науку в своей повседневной практике. "Вместо анонимных ремесленников все в большем количестве появляются техники-профессионалы, крупные технические индивидуальности, знаменитые далеко за пределами непосредственного места своей деятельности. Но быстрое и принципиально новое развитие техники требует и коренного изменения ее структуры. Техника доходит до состояния, в котором дальнейшее продвижение ее оказывается невозможным без насыщения ее наукой. Повсеместно начинает ощущаться потребность в создании новой технической теории, в кодификации технических знаний и в подведении под них некоего общего теоретического базиса. Техника требует привлечения науки".
Именно такая двойственная ориентация инженера - с одной стороны, на научные исследования естественных, природных явлений, а с другой, - на производство, или воспроизведение, своего замысла целенаправленной деятельностью человека-творца - заставляет его взглянуть на свое изделие иначе, чем это делают и ремесленник, и ученый-естествоиспытатель. Если цель технической деятельности - непосредственно задать и организовать изготовление системы, то цель инженерной деятельности - сначала определить материальные условия и искусственные средства, влияющие на природу в нужном направлении, заставляющие ее функционировать так, как это нужно для человека, и лишь потом на основе полученных знаний задать требования к этим условиям и средствам, а также указать способы и последовательность их обеспечения и изготовления. Инженер, таким образом, как и ученый-экспериментатор, оперирует с идеализированными представлениями о природных объектах. Однако первый из них использует эти знания и представления для создания технических систем, а второй создает экспериментальные устройства для обоснования и подтверждения данных представлений.
С развитием экспериментального естествознания, превращением инженерной профессии в массовую в XVIIIXIX веках возникает необходимость и систематического научного образования инженеров. Именно появление высших технических школ знаменует следующий важный этап в развитии инженерной деятельности. Одной из первых таких школ, как уже говорилось в предущих главах этой книги, была Парижская политехническая школа, основанная в 1794 г., где сознательно ставился вопрос систематической научной подготовки будущих инженеров. Она стала образцом для организации высших технических учебных заведений, в том числе и в России. С самого начала эти учреждения начали выполнять не только учебные, но и исследовательские функции в сфере инженерной деятельности, чем способствовали развитию технических наук. Инженерное образование с тех пор стало играть существенную роль в развитии техники.
К началу ХХ столетия инженерная деятельность представляет собой сложный комплекс различных видов деятельности (изобретательская, конструкторская, проектировочная, технологическая и т.п.), и она обслуживает разнообразные сферы техники (машиностроение, электротехнику, химическую технологию и т.д.). Сегодня один человек просто не сможет выполнить все разнообразные работы, необходимые для выпуска какого-либо сложного изделия, как это делал, например, в начале XIX века на одном из первых машиностроительных заводов его владелец Генри Модсли. Сам он был механиком-самоучкой, одновременно и изобретателем. Он изобрел, в частности, суппорт токарного станка, причем сам же разрабатывал новую конструкцию изделия, и технологическое оборудование, и технологию его изготовления. В конце прошлого века в Лейпциге еще существовал завод, на котором все инженерные работы (от замысла до рабочих чертежей) выполнял один человек - его владелец Р. Зак. Там не было ни технического бюро, ни чертежников. Уже в те времена его "многосторонняя" деятельность представлялась курьезом.
Для современной инженерной деятельности характерна глубокая дифференциация по различным отраслям и функциям, которая привела к разделению ее на целый ряд взаимосвязанных видов деятельности и выполняющих их кооперантов. Такая дифференциация стала возможной, однако, далеко не сразу. Сложная кооперация различных видов инженерной деятельности складывалась постепенно. На первых этапах своего профессионального развития инженерная деятельность была ориентирована на применение знаний естественных наук (главным образом, физики), а также математики, и включала в себя изобретательство, конструирование опытного образца и разработку технологии изготовления новой технической системы. Инженерная деятельность, первоначально выполняемая изобретателями, конструкторами и технологами, тесно связана с технической деятельностью (ее выполняют на производстве техники, мастера и рабочие), которая становится исполнительской по отношению к инженерной деятельности. Связь между этими двумя видами деятельности осуществляется с помощью чертежей. Изготовлявшие их чертежники назывались в России "учеными рисовальщиками". Для подготовки этих специалистов для заводов и предназначалось основанное в 1825 г. "Строгановское училище технического рисования".
Однако с течением времени структура инженерной деятельности усложняется. Классическая инженерная деятельность включала в себя изобретательство, конструирование и организацию изготовления (производства) технических систем, а также инженерные исследования и проектирование.
Изобретательская деятельность
Путем изобретательской деятельности на основании научных знаний и технических изобретений заново создаются новые принципы действия, способы реализации этих принципов, конструкции технических систем или отдельных их компонентов. Сложности в изготовлении, конструировании и техническом обслуживании, а также необходимость создания технических систем, все или некоторые компоненты которых принципиально отличны от существующих, стимулируют производство особого продукта, объективированного в виде патентов, авторских свидетельств, изобретений и т.д. Последние имеют, как правило, широкую сферу применения, выходящую за пределы единичного акта инженерной деятельности и используются в качестве исходного материала при конструировании и изготовлении технических систем.
Образцы такого рода деятельности продемонстрировали многие ученые-естествоиспытатели, совершенствуя конструкцию экспериментальной техники, разрабатывая и проводя новые эксперименты. Например, Гук изобрел микроскоп, Герц - новую аппаратуру для регистрации и получения электромагнитных волн. Гюйгенс придумал конструкцию часов, которая осуществила движение центра тяжести маятника по циклоиде - так, чтобы время его качания не зависело от величины размаха. Ньютон изобрел телескоп совершенно новой конструкции. "Но на пути создания отражательного телескопа возникли трудности технического порядкаѕ... Ньютон придумал способ полировки металлической поверхности, занялся поисками подходящих сплавов для зеркала и добился успеха". Эйнштейн всю свою жизнь уделял большое внимание конструкторско-изобретательскому творчеству. Его можно считать одним из изобретателей магнитодинамического насоса для перекачки жидких металлов, холодильных машин, гигроскопических компасов, автоматической фотокамеры, электрометров, слухового аппарата и т.п. "На счету у Эйнштейна было около двадцати оригинальных патентов, в которых нашла свое отражение его способность умело комбинировать известные методы или физические эффекты для разрешения конкретных задач, выдвигаемых запросами промышленности или повседневной жизни, проявились остроумие и изящество - эти неотъемлемые составляющие недюжинного изобретательского таланта". Однако для многих инженеров-практиков изобретательство было не побочной, а основной или даже единственной деятельностью.
Лишь на первых этапах становления инженерной деятельности изобретательство опирается на эмпирический уровень знания. В условиях же развитой технической науки всякое изобретение основывается на тщательных инженерных исследованиях и сопровождается ими.
С развитием массового производства для того, чтобы изобретение попало в промышленность, возникает необходимость его специальной проектно-конструкторской подготовки. Конструирование представляет собой разработку конструкции технической системы, которая затем материализуется в процессе его изготовления на производстве. Конструкция технической системы представляет собой определенным образом связанные стандартные элементы, выпускаемые промышленностью или изобретенные заново, и является общей для целого класса изделий производства.
Исходным материалом деятельности изготовления являются материальные ресурсы, из которых создается изделие. Эта деятельность связана с монтажом уже готовых элементов конструкции и с параллельным изготовлением новых элементов. Функции инженера в данном случае заключаются в организации производства конкретного класса изделий (например, организация оптической, радиотехнической и электротехнической промышленности, строительство железных дорог, массового производства электроизмерительных приборов и т.д.) и разработке технологии изготовления определенной конструкции технической системы.
Часто крупные инженеры одновременно сочетают в себе и изобретателя, и конструктора, и организатора производства. Однако современное разделение труда в области инженерной деятельности неизбежно ведет к специализации инженеров, работающих преимущественно в сфере либо инженерного исследования, либо конструирования, либо организации производства и технологии изготовления технических систем.
Инженерные исследования
Инженерные исследования, в отличие от теоретических исследований в технических науках, непосредственно вплетены в инженерную деятельность, осуществляются в сравнительно короткие сроки и включают в себя предпроектное обследование, научное обоснование разработки, анализ возможности использования уже полученных научных данных для конкретных инженерных расчетов, характеристику эффективности разработки, анализ необходимости проведения недостающих научных исследований и т.д. Инженерные исследования проводятся в сфере инженерной практики и направлены на конкретизацию имеющихся научных знаний применительно к определенной инженерной задаче. Результаты этих исследований находят свое применение прежде всего в сфере инженерного проектирования. Именно такого рода инженерные исследования осуществляются крупными специалистами в области конкретных технических наук, когда они выступают в качестве экспертов при разработке сложных технических проектов.
В процессе функционирования и развития инженерной деятельности в ней происходит накопление конструктивно-технических и технологических знаний, которые представляют собой эвристические методы и приемы, разработанные в самой инженерной практике. В процессе дальнейшего прогрессивного развития инженерной деятельности эти знания становятся предметом обобщения в науке. Первоначально вся инженерная деятельность была ориентирована на использование лишь естественнонаучных знаний, и в ее осуществлении принимали деятельное участие многие ученые-естествоиспытатели, конструируя экспериментальное оборудование и даже технические устройства. Поэтому именно в естественных науках формируются постепенно особые разделы, специально ориентированные на обслуживание инженерной практики. Помимо ученых-теоретиков и ученых-экспериментаторов, появляются специалисты в области прикладных исследований и технических наук, задача которых - обслуживание инженерной деятельности.
В настоящее время существует множество областей технической науки, относящихся к различным сферам инженерной деятельности. Однако области технической науки и соответствующие им сферы инженерной деятельности не тождественны. Например, электротехнику как сферу инженерной деятельности и отрасль промышленности не следует путать с теоретической электротехникой, которая представляет собой область технической науки. Последняя имеет в настоящее время достаточно разработанный теоретический уровень (скажем, теорию электрических цепей) и не может рассматриваться как исследование, направленное лишь на приложение знаний естественнонаучных дисциплин. В технических науках развиты особые теоретические принципы, построены специфические идеальные объекты, введены новые научные законы, разработан оригинальный математический и понятийный аппарат. Технические науки удовлетворяют сегодня всем основным критериям выделения научной дисциплины. В то же время следует помнить, что технические науки достаточно четко ориентированы на решение инженерных задач и имеют вполне определенную специфику. Конечно, в них доказываются теоремы и строятся теоретические системы. Однако, наряду с этим, важное место занимают описания расчетов и приборов и различные методические рекомендации. Главная цель технических наук - выработка практико-методических рекомендаций по применению научных знаний, полученных теоретическим путем (в сфере технической науки - технической теории) в инженерной практике. Специфика технической науки определяется необходимостью использования ее результатов не столько для объяснения естественных процессов, сколько для конструирования технических систем. Эти результаты опосредованы, как правило, инженерными исследованиями, проводимыми в рамках того или иного вида конкретной инженерной деятельности.
С появлением и развитием технических наук изменилась и сама инженерная деятельность. В ней постепенно выделились новые направления, тесно связанные с научной деятельностью (но не сводимые к ней), с проработкой общей идеи, замысла создаваемой системы, изделия, сооружения, устройства и прежде всего - проектирование.
Проектирование
Проектирование как особый вид инженерной деятельности формируется в начале ХХ столетия и связано первоначально с деятельностью чертежников, необходимостью особого (точного) графического изображения замысла инженера для его передачи исполнителям на производстве. Однако постепенно эта деятельность связывается с научно-техническимси расчетами на чертеже основных параметров будущей технической системы, ее предварительным исследованием.
В инженерном проектировании следует различать "внутреннее" и "внешнее" проектирование. Первое связано с созданием рабочих чертежей (технического и рабочего проектов), которые служат основными документами для изготовления технической системы на производстве; второе - направлено на проработку общей идеи системы, ее исследование с помощью теоретических средств, разработанных в соответствующей технической науке.
Проектирование необходимо отличать от конструирования. Для проектировочной деятельности исходным является социальный заказ, т.е. потребность в создании определенных объектов, вызванная либо "разрывами" в практике их изготовления, либо конкуренцией, либо потребностями развивающейся социальной практики (например, необходимостью упорядочения движения транспорта в связи с ростом городов) и т.п. Продукт проектировочной деятельности в отличие от конструкторской выражается в особой знаковой форме - в виде текстов, чертежей, графиков, расчетов, моделей в памяти ЭВМ и т.д. Результат конструкторской деятельности должен быть обязательно материализован в виде опытного образца, с помощью которого уточняются расчеты, приводимые в проекте, и конструктивно-технические характеристики проектируемой технической системы.
Возрастание специализации различных видов инженерной деятельности привело в последнее время к необходимости ее теоретического описания: во-первых, в целях обучения и передачи опыта и, во-вторых, для осуществления автоматизации самого процесса проектирования и конструирования технических систем. Выделение же проектирования в сфере инженерной деятельности и его обособление в самостоятельную область деятельности во второй половине ХХ века привело к кризису традиционного инженерного мышления, ориентированного на приложение знаний лишь естественных и технических наук и созданию относительно простых технических систем. Результатом этого кризиса было формирование системотехнической деятельности, направленной на создание сложных технических систем.
Системотехническая деятельность
Во второй половине ХХ века изменяется не только объект инженерной деятельности (вместо отдельного технического устройства, механизма, машины и т.п. объектом исследования и проектирования становится сложная человеко-машинная система), но изменяется и сама инженерная деятельность, которая стала весьма сложной, требующей организации и управления. Другими словами, наряду с прогрессирующей дифференциацией инженерной деятельности по различным ее отраслям и видам, нарастает процесс ее интеграции. А для осуществления такой интеграции требуются особые специалисты - инженеры-системотехники.
Анализ системотехнической деятельности показывает, что она неоднородна и включает в себя различные виды инженерных разработок и научных исследований. В нее оказываются вовлеченными многие отраслевые и академические институты; над одними и теми же проектами трудятся специалисты самых различных областей науки и техники. В силу этого координация всех аспектов системотехнической деятельности оказывается нетривиальной научной, инженерной и организационной задачей.
Системотехническая деятельность осуществляется различными группами специалистов, занимающихся разработкой отдельных подсистем. Расчленение сложной технической системы на подсистемы идет по разным признакам: в соответствии со специализацией, существующей в технических науках; по области изготовления относительно проектировочных и инженерных групп; в соответствии со сложившимися организационными подразделениями. Каждой подсистеме соответствует позиция определенного специалиста (имеется в виду необязательно отдельный индивид, но и группа индивидов и даже целый институт). Эти специалисты связаны между собой благодаря существующим формам разделения труда, последовательности этапов работы, общим целям и т.д. Кроме того для реализации системотехнической деятельности требуется группа особых специалистов (скорее, их следует назвать универсалистами) - координаторов (главный конструктор, руководитель темы, главный специалист проекта или службы научной координации, руководитель научно-тематического отдела). Эти специалисты осуществляют координацию, равно как и научно-тематическое руководство и в плане объединения различных подсистем, и в плане объединения отдельных операций системотехнической деятельности в единое целое. Подготовка таких универсалистов требует не только их знакомства со знаниями координируемых ими специалистов, но и развернутого представления о методах описания самой системотехнической деятельности. Среди имеющихся способов такого описания рассмотрим три основных: членение системотехнической деятельности по объекту (этапы разработки системы); описание последовательности фаз и операций системотехнической деятельности; анализ ее с точки зрения кооперации работ и специалистов.
Этапы разработки системы
Этапы разработки системы выделяются в соответствии с членением системотехнической деятельности по объекту. В ходе проектирования представление о сложной технической системе изменяется. Происходит последовательная конкретизация моделей этой системы.
Рассмотрим этот способ описания системотехнической деятельности на примере работы У. Гослинга "Проектирование технических систем". В ней представлены общие процедурные правила создания систем на различной материальной основе. Системотехническая деятельность рассматривается как процесс синтеза функциональной модели системы и затем ее преобразования в структурную модель (или ее реализации). Каждый этап связывается с определенными средствами символического и графического представления системы. Функциональная модель воспроизводит протекание в реальной системе субстанции (вещества, энергии или информации), т.е. преобразует входную субстанцию в выходную адекватно функционированию реальной технической системы. Гослинг назвал такую модель поточной системой. Здесь могут вводиться определенные промежуточные преобразования, т.е. описываться операции, которые выполняет каждый элемент системы по отношению к внутреннему потоку. В качестве функциональных моделей могут быть использованы, например, алгебраические модели.
Структурные модели делятся на диаграммы протекания субстанции и блок-схемы. Диаграмма протекания субстанции показывает последовательность операций (более детально, чем это дано в функциональной модели, где строгая последовательность может и не соблюдаться) и дает минимум информации о плане построения системы: идентификацию элементов и схему связей. В блок-схеме даны форма субстанции на входах одного и выходах другого элемента. Для этой цели используются особые элементы - трансдьюссеры - преобразователи формы субстанции.
Функциональные модели могут быть получены тремя способами. В первом и во втором случаях предварительно существует прототип системы. В первом случае он дан в виде блок-схемы, а во втором - в виде последовательности инструкций. На блок-схеме может быть получена диаграмма протекания субстанции, а из нее - функциональная модель. Из последовательности инструкций сначала строятся поточные диаграммы для различных групп инструкций, которые затем собираются в единую функциональную модель. В третьем случае такого прототипа системы нет. Функциональная модель может быть получена либо с помощью аналогий, либо задача сводится к подсистемам, либо модель составляется с помощью модификации некоторых элементов доступной системы. Наконец, возможно изменение проблемы, если функциональная модель не может быть получена ни одним из указанных выше способов. На этапе реализации функциональная модель представляется в виде поточной диаграммы. С помощью перестановки блоков, замены нескольких блоков одним, разделением одного блока на несколько блоков, эквивалентным изменением связей между блоками и т.п. из функциональной модели получается множество поточных диаграмм. Чтобы реализовать некоторые поточные диаграммы, проектировщику необходим каталог элементов, из которого выбираются системные элементы, имеющие свойства, как можно более близкие к свойствам идеализированных элементов поточных диаграмм. В результате получается блок-схема, соответствующая техническим условиям, сформулированным в техническом задании. Важно подчеркнуть, что для создания системы недостаточно какого-либо одного описания, необходимо сочетание блок-схемы, поточной диаграммы и функциональной модели. В процессе проектирования они постоянно корректируются и подгоняются друг к другу за счет возвращения на предыдущие стадии. В результате получается некоторое целостное описание системы, составляющие которого взаимно дополняют друг друга.
Членение системотехнической деятельности по объекту во многом зависит от того, каким образом представляется инженером-системотехником сама сложная техническая система. Такое членение определяется не только объектными характеристиками, но и возможностями проектирования, изучения, изготовления этой системы. Оно используется для организации функционирования подсистем и объединения их в единую систему. При членении системотехнической деятельности в соответствии со структурой технической системы обычно выделяются следующие ее этапы: макропроектирование (или, иными словами, внешнее проектирование), микропроектирование (или внутреннее проектирование), а также проектирование окружающей среды, которое связано с формулировкой целей системы; разбивка системы на подсистемы (т.е. разделение и распределение функций); проектирование подсистем; изучение их взаимодействия и интеграция системы.
Фазы и операции системотехнической деятельности
Второй способ описания системотехнической деятельности заключается в выделении в ней последовательности фаз, а в самих этих фазах - цепи действий, или обобщенных операций. Описание системотехнической деятельности как последовательности фаз и операций соответствуют ее разбивке с точки зрения временной организации работ, параллельной и последовательной связи между ними, возможности выделения фрагментов деятельности и т.д. Это представление системотехнической деятельности используется главным образом для синхронной организации и установления последовательности операций (алгоритма разработки системы). Оно также служит средством решения задачи автоматизации проектирования сложных технических систем.
Обычно системотехническая деятельность распадается на следующие шесть фаз: подготовка технического задания (иначе аванпроекта) - предпроектная стадия, разработка эскизного проекта, изготовление и внедрение, эксплуатация и оценка. Иногда добавляется еще одна фаза - "ликвидация", или "уничтожение" системы, что в современных условиях зачастую является весьма сложной задачей из-за возможных экологических последствий этого процесса. На каждой фазе системотехнической деятельности выполняется одна и та же последовательность обобщенных операций. Эта последовательность включает в себя анализ проблемной ситуации, синтез решений, оценку и выбор альтернатив, моделирование, корректировку и реализацию решения.
Системотехническая деятельность как последовательность фаз, шагов и задач наиболее развернуто представлена в книге М. Азимова "Введение в проектирование". В ней подробно рассмотрены три фазы: изучение осуществимости, предварительное проектирование и детальное проектирование. Дается следующая хронологическая структура этих фаз.
Первая фаза. Изучение осуществимости начинается с анализа потребностей (первый шаг). Цель данной фазы - множество пригодных решений проектной проблемы. Начальной точкой системотехнической деятельности является гипотетическая потребность, существующая в определенной социально-экономической сфере. Анализ потребностей должен продемонстрировать, действительно ли существует первоначальная потребность, имеет ли она широкое распространение или является скрытой. Потребность появляется тогда, когда становится возможной ее экономическая реализация. Она предполагает определенное техническое исполнение, определенную техническую систему, которая делает ее удовлетворение возможным. На втором шаге исследуется порожденная потребностью проектная проблема. Прежде чем пытаться найти возможные ее решения, проектная проблема должна быть определена и сформулирована. Эта задача осуществляется на основе информации, которую мы получаем от предыдущего шага (спецификация желаемых выходов) и релевантной технической информации об окружающей среде, ресурсах и общем инженерном принципе системы. В инженерной формулировке проблемы, являющейся результатом "идентификации системы", определяются параметры системы, ограничительные условия и главные проектные критерии. Проектируемая система рассматривается здесь как "черный ящик", содержание которого неизвестно. Третий шаг изучения осуществимости представляет собой синтез возможных решений. Синтез заключается в "прилаживании" друг к другу частей или отдельных идей проекта с целью получения интегрированного целого. Из полученных в результате синтеза множества внушающих доверие альтернативных решений должны быть выбраны потенциально пригодные решения проблемы. Каждое из них является абстракцией, идеализацией, которая учитывает только некоторые главные факторы, но опускает многие второстепенные факторы. Последние могут, однако, иметь решающее значение при выяснении возможности или невозможности данного решения. Поэтому четвертый шаг заключается в определении физической реализуемости решений проблемы. На пятом шаге из реализуемых решений выбираются экономически рентабельные решения. Однако может оказаться, что даже экономически рентабельные решения проектной проблемы не могут быть реализованы, если этого не позволяют имеющиеся финансовые ресурсы. В результате определения финансовой осуществимости (шестой шаг) остается множество пригодных решений, которые и являются результатом первой фазы.
Вторая фаза. Предварительное проектирование имеет целью установить, какая из предложенных на предыдущей фазе альтернатив является наилучшей проектной идеей. Результатом этой фазы является общая идея системы, которая будет служить руководством для детального проектирования. Первый шаг заключается в выборе из проектных идей. В множестве пригодных решений, разработанных при изучении осуществимости, должно быть определено наиболее перспективное решение как предварительная идея проекта. Второй шаг состоит в формулировке математических моделей как прототипов проектируемой системы. В результате анализа чувствительности системы (третий шаг) за счет экспериментирования с ее входами и выходами определяются критические проектные параметры, точные пределы чувствительности системы на внешние воздействия. Определяется, какие минимальные воздействия на входы (независимые переменные) ведут к изменениям выходов (зависимые переменные). На четвертом шаге - это анализ совместимости - система должна быть представлена как объект, сам являющийся комбинацией объектов на нижележащем уровне сложности, которые представляют собой подсистемы и могут быть комбинацией компонентов, в свою очередь состоящих из более мелких частей, имеющий иерархическую структуру. Точные проектные параметры, которые выявлены при анализе чувствительности, должны быть откорректированы с точки зрения приспособления друг к другу подсистем и компонентов, увеличения их взаимной совместимости. В результате этого шага получаются "пригнанные параметры". Поскольку система действует в динамической окружающей среде, она должна иметь такую стабильность, чтобы изменения в этой среде не были причиной "катастроф" в системе. Цель анализа стабильности (пятый шаг) - исследовать поведение системы в необычных обстоятельствах, чтобы была уверенность, что система как целое не является нестабильной, определить области, в которых проектные параметры являются нестабильными, определить риск и последствия изменений окружающей среды, которые могли бы быть причиной "катастроф" в системе. До шестого шага все главные параметры не фиксировались на определенном и едином значении. На стадии оптимизации проектного решения это необходимо сделать. Таким образом, на шестом шаге осуществляется окончательный выбор наилучшего решения среди нескольких альтернатив. Седьмой шаг предварительного проектирования называется "проекция в будущее". Действительно, некоторые компоненты системы устаревают прежде, чем ее проектирование будет завершено. Поэтому проектировщик должен знать общее направление и тенденции технического развития. В проекте необходимо учитывать возможности технического прогресса, например, новые компоненты и подсистемы, которые могут быть добавлены к системе в будущем. Могут измениться также вкусы потребителей или предложения конкурентов, т.е. социально-экономические условия. На восьмом шаге предполагается изучить, как сама система будет вести себя в будущем (предсказание поведения системы). Девятый шаг осуществляется в испытательной лаборатории, где производится экспериментальная проверка идеи. Испытания не ограничиваются только доказательством удовлетворительности работы системы или ее компонентов. Они могут также ответить на вопрос о физической реализуемости системы, если это невозможно сделать на основе анализа или прошлого опыта. Наконец, в результате ряда шагов проект становится очень сложным, поэтому десятый шаг заключается в устранении ненужной сложности, в упрощении проекта.
Третья фаза. Цель детального проектирования - довести предварительную идею системы до физической реализации и разработать окончательную конструкцию системы. Общая идея системы зафиксирована, подсистемы точно определены, и имеется предварительное решение выполнить полный проект. Для этого необходимы специалисты, время и деньги. Поэтому на первом шаге (подготовка к проектированию) обосновывается бюджет и осуществляется организация проектирования. Второй шаг заключается в общем проектировании подсистем по тем же этапам, что и предварительное проектирование системы в целом. Однако требования совместимости и совместного действия подсистем накладывают на них большие ограничения, чем факторы окружающей среды на систему в целом. В соответствии с предварительными планами подсистем разрабатываются проекты компонент (третий шаг), что является фактически повторением проектирования подсистем. Однако проектирование на более низких уровнях становится менее абстрактным. Результаты проектирования компонентов фиксируются в предварительных планах, которые являются основой для детального проектирования частей , являющихся элементарными составляющими компонентов (четвертый шаг). Наконец, возникает вопрос о физической реализации, который при проектировании подсистем и компонентов был относительно второстепенным. Необходимо решить, каковы должны быть форма, материал и набор инструкций (например, способы обработки материала) для производства частей. Все это фиксируется в детальных чертежах и в спецификациях к ним. Предварительный план компонента должен быть заменен теперь точным и окончательным сборочным чертежом. Далее должны быть вычерчены соответствующие сборочные чертежи для подсистем и, наконец, для системы в целом. Этот процесс, составляющий содержание пятого шага, является итерационным. При подготовке сборочных чертежей происходит корректировка чертежей подсистем, компонентов и частей. Имея полные сборочные чертежи, экспериментальная мастерская может построить первые материализованные прототипы - экспериментальную конструкцию системы (шестой шаг). (Иногда первый прототип и является конечным продуктом). На седьмом шаге, после того, как экспериментальная конструкция изготовлена, составляется программа проверки продукта. Центральным становится вопрос, хорошо ли работает система с точки зрения потребителя. На основе анализа проверочных данных (восьмой шаг) производится обнаружение дефектов, которые служат основой для перепроектирования и усовершенствования системы (девятый шаг) до тех пор, пока окончательное инженерное описание проекта не будет выполнено.
Фаза детального проектирования системы заканчивается, но ею не завершается системотехнический цикл. Он включает в себя еще планирование производства, распределения потребления и снятия с эксплуатации. Однако нас в данном случае интересует только пример описания системотехнической деятельности в виде фаз, шагов и задач, поэтому ограничимся уже рассмотренными фазами. Каждый шаг системотехнической деятельности представлен автором как процесс, состоящий из последовательности задач. Эта последовательность является специализированным процессом решения проблемы, включающим в себя анализ проблемной ситуации, синтез решений, оценку и выбор из альтернатив, оптимизацию, пересмотр и осуществление. На каждом шаге проектирования от анализа потребностей фазы изучения осуществимости до перепроектирования (фаза детального проектирования) иногда полностью, иногда частично, решается одна и та же последовательность задач.
Кооперация работ и специалистов в системотехнике
Системотехническая деятельность представляет собой комплексный вид деятельности, включающий большое число исполнителей и функций. Целью ее является создание больших технических систем и в связи с этим - организация всех работ и специалистов, привлеченных к этой разработке. Можно выделить "горизонтальную" и "вертикальную" структуры системотехнической деятельности. Эти структуры отражают существующую в системотехнике связь работ и специалистов: первая соответствует типам компонентов и аспектов системы (создание машинных блоков, проектирование "плоскости соприкосновения" человека и машины, разработка экономических, организационных и социальных аспектов системы и т.п.), вторая соответствует общей последовательности работ системотехнической деятельности (инженерное исследование, изобретательство, проектирование, конструирование, изготовление и внедрение, эксплуатация). В качестве важнейших компонентов системотехнической деятельности выделяются также методическая деятельность и научно-техническая координация.
Возможно описание системотехнической деятельности с точки зрения связи работ и специалистов; пример такого описания можно найти в книге Г. Х. Гуда и Р. Э. Макола "Системотехника". Каждую научную дисциплину, участвующую в создании сложной технической системы, фактически представляет тот или иной специалист. Например, исследователь операций рассматривается именно как член бригады проектировщиков, что накладывает на него некоторые обязательства (знакомство с аппаратурой и помощь в принятии решений по проекту). Каждая фаза также связывается с определенным составом бригады системотехников. Большинство или все члены такой бригады должны быть "учеными-универсалистами". Кроме того, каждый член бригады должен быть еще и специалистом в какой-нибудь узкой области (электронике, математике, той области, к которой относится решаемая задача и т.п.). Система, конечно, не может быть продуктом одних "универсалистов". Задача инженера-системотехника состоит в организации различных специалистов при проектировании системы. Авторы рассматривают соотношение между исследованием и разработкой, возможность и необходимость дублирования работ над проектом, а также способы организации работы по проектированию системы. Системотехническая группа может быть организована: (1) как штабная группа при руководителе проекта (обеспечивает планы и ведение пограммы); (2) как линейная группа во главе с начальником проекта, который является ее непосредственным руководителем (функционирует по всем частям проектной организации); (3) как расчлененная группа, состоящая из руководителей групп оборудования, которые встречаются для выполнения задач проектирования системы в целом; (4) как отдельная линейная организация на равных правах с группами оборудования, быстро переключающаяся с одного оборудования на другое; (5) как отдельное проектное бюро. При небольшом количестве крупных проектов наилучшей является организация (1), при большом количестве - организация (4). Авторы представляют также подробное описание научных средств и дисциплин, используемых в системотехнической деятельности, из которого видно, что их арсенал не ограничивается лишь естественными, техническими науками и математикой, но включает в себя также инженерно-экономические исследования, индустриальную социологию и инженерную психологию, необходимую, например, для проектирования деятельности человека-оператора в сложной технической системе.
Таким образом, сегодня проектирование уже не может опираться только на технические науки. Выход инженерной деятельности в сферу социально-технических и социально-экономических разработок привел к обособлению проектирования в самостоятельную область деятельности и трансформации его в системное проектирование, направленное на проектирование (реорганизацию) человеческой (например, управленческой) деятельности, а не только на разработку машинных компонентов. Это приводит к тому, что инженерная деятельность и проектирование меняются местами. Если традиционное инженерное проектирование входит составной частью в инженерную деятельность, то системное проектирование, напротив, может включать (если речь идет о создании новых машинных компонентов) или не включать в себя инженерную деятельность. Сфера приложения системного проектирования расширяется, оно включает в себя все сферы социальной практики (обслуживание, потребление, обучение, управление и т.д.), а не только промышленное производство. Формируется социотехническое проектирование, задачей которого становится целенаправленное изменение социально-организационных структур.
Социотехническое проектирование
Техническое изделие в социальном контексте
"Расслоение" инженерной деятельности приводит к тому, что отдельный инженер, во-первых, концентрирует свое внимание лишь на части сложной технической системы, а не на целом и, во-вторых, все более и более удаляется от непосредственного потребителя его изделия, конструируя артефакт (техническую систему) отделенным от конкретного человека, служить которому прежде всего и призван инженер. Непосредственная связь изготовителя и потребителя, характерная для ремесленной технической деятельности, нарушается. Создается иллюзия, что задача инженера - это лишь конструирование артефакта, а его внедрение в жизненную канву общества и функционирование в социальном контексте должно реализовываться автоматически.
Однако сегодня создание автомобиля - это не просто техническая разработка машины, но и создание эффективной системы обслуживания, развитие сети автомобильных дорог, скажем, скоростных трасс с особым покрытием, производство запасных частей и т.д. и т.п. Строительство электростанций, химических заводов и подобных технических систем требует не просто учета "внешней" экологической обстановки, а формулировки экологических требований как исходных для проектирования. Все это выдвигает новые требования как к инженеру и проектировщику, так и к представителям технической науки. Их влияние на природу и общество столь велико, что социальная ответственность их перед обществом неизмеримо возрастает, особенно в последнее время.
Современный инженер - это не просто технический специалист, решающий узкие профессиональные задачи. Его деятельность связана с природной средой, основой жизни общества, и самим человеком. Поэтому ориентация современного инженера только на естествознание, технические науки и математику, которая изначально формируется еще в вузе, не отвечает его подлинному месту в научно-техническом развитии современного общества. Решая свои, казалось бы, узко профессиональные задачи, инженер активно влияет на общество, человека, природу и не всегда наилучшим образом. Это очень хорошо понимал еще в начале ХХ столетия русский инженер-механик и философ-техники П. К. Энгельмейер: "Прошло то время, когда вся деятельность инженера протекала внутри мастерских и требовала от него одних только чистых технических познаний. Начать с того, что уже сами предприятия, расширяясь, требуют от руководителя и организатора, чтобы он был не только техником, но и юристом, и экономистом, и социологом". Эта социально-экономическая направленность работы инженера становится совершенно очевидной в рамках рыночной экономики - когда инженер вынужден приспосабливать свои изделия к рынку и потребителю.
Задача современного инженерного корпуса - это не просто создание технического устройства, механизма, машины и т.п. В его функции входит и обеспечение их нормального функционирования в обществе (не только в техническом смысле), удобство обслуживания, бережное отношение к окружающей среде, наконец, благоприятное эстетическое воздействие и т.п. Мало создать техническую систему, необходимо организовать социальные условия ее внедрения и функционирования с максимальными удобствами и пользой для человека.
Отрицательный опыт разработки автоматизированных систем управления (АСУ), например, очень хорошо показывает недостаточность узкотехнического подхода к созданию сложных человеко-машинных систем. В эту сферу, по сути дела, социотехнических разработок первоначально пришли специалисты из самых разных областей науки и техники и вполне естественно привнесли с собой соответствующее видение объекта исследования и проектирования. Скажем, специалисты в области теории автоматического регулирования видели в АСУ лишь совокупность передаточных функций и определенных структурных блоков, которые надо связать. Тот факт, что АСУ - это прежде всего социально-экономическая система, в которую внедряются средства вычислительной техники, осознавался очень и очень долго. В сознании инженера витала идея о том, что хотя бы в предельном случае автоматизированная система управления должна стать автоматической. Иными словами, она должна стать полностью автоматизированной, технической системой, исключающей человека. С этим фактом, как нам кажется, связаны многие неудачи в истории разработки и внедрения АСУ. В соответствии с этой программой, все отрасли, объединения, предприятия кинулись срочно закупать вычислительную технику, еще точно не зная, как ее использовать. При этом не учитывалось, что социальный организм, в который встраивается данная техника, должен быть перестроен, иначе АСУ, вместо сокращения управленческого персонала, ради чего они и внедрялись, приводят к его увеличению. Для внедрения АСУ была необходима перестройка всей хозяйственной деятельности цеха, предприятия, отрасли, а не автоматизация рутинных процедур человеческой деятельности путем замены человека машинными компонентами. Машинные компоненты выступают в этом случае уже как подчиненные более общей и глобальной социально-экономической задаче.
Новые виды и новые проблемы проектирования
Таким образом, новое состояние в системном проектировании представляет собой проектирование систем деятельности. Здесь речь идет о социотехническом (в противовес системотехническому) проектировании, где главное внимание должно уделяться не машинным компонентам, а человеческой деятельности, ее социальным и психологическим аспектам. Однако проектировщики пользуются зачастую старыми средствами и неадекватными модельными представлениями. В чем же заключается специфика современного социотехнического проектирования и что все же позволяет называть его проектированием?
Прежде всего социотехническое проектирование характеризуется гуманитаризацией. Проектирование само становится источником формирования проектной тематики и вступает тем самым в сферу культурно-исторической деятельности. Кроме того, в качестве объекта проектирования выступает и сама сфера проектной деятельности ("проектирование проектирования"). Поэтому в нем формируется особый методический слой, направленный на выработку норм и предписаний для проектных процедур, и теоретический слой, обеспечивающий методистов знаниями об этих процедурах.
Социотехническое проектирование - это проектирование без прототипов, и поэтому оно ориентировано на реализацию идеалов, формирующихся в теоретической или методологической сферах или в культуре в целом. Его можно охарактеризовать как особое проектное движение, в которое вовлечены различные типы деятельности: производственная, социального функционирования, эксплуатационная, традиционного проектирования и т.п. В роли проектировщиков стали выступать и ученые (кибернетики, психологи, социологи). Проектирование тесно переплетается с планированием, управлением, программированием, прогнозированием и организационной деятельностью. Вовлеченные в проектное движение, они не только трансформируются сами, но и существенно модифицируют проектирование вообще. Что же в таком случае позволяет называть все это проектированием? Сфера проектирования, хотя и включает в себя в настоящее время деятельность многих видов, оставляет на первом плане конструктивные задачи, подчиняя им все остальные.
Рассмотрим основные проблемы социотехнического проектирования на примере градостроительного, эргономического проектирования, дизайна систем (художественного конструирования) и оргпроектирования.
В градостроительном проектировании особенно остро стоит задача внедрения, с которой тесно связана разработка идей "перманентного проектирования", когда отдельные стадии реализации проектов уточняются на основе опыта функционирования уже выполненных на предыдущих стадиях блоков проектируемой системы. В связи с этим возникает сложная проблема организации и реорганизации самой проектной деятельности, процесса (точнее, цикла) проектирования. Данную функцию выполняет методология проектирования (поскольку социотехническая деятельность вынуждена ориентироваться на целый комплекс наук, а не на какую-либо одну социальную и тем более техническую дисциплину). Методология проектирования практически обеспечивает связь проектирования с другими сферами (например, производством и потреблением), учитывая динамику каждой из этих сфер. Проникновение конкретно-методологических рекомендаций в канву проектировочной деятельности вообще характерно для всех видов социотехнического проектирования. Продукт социотехнической деятельности - сложную систему - нельзя пощупать как объект исследования классической технической науки или как штучное изделие, бывшее продуктом традиционной инженерной деятельности. В градостроительном проектировании жизненное пространство района или квартала, людские потоки и размещение элементов бытового обслуживания остаются вне поля зрения заказчика в момент сдачи объекта в эксплуатацию. Перед ним предстает лишь совокупность зданий, асфальтированных дорог и зеленых насаждений, и весь этот комплекс должен отвечать более или менее четким техническим и эстетическим требованиям. Однако это не означает, что последние требования существуют в реальности, а первые - нет. Напротив, недочеты авторов проекта самым непосредственным образом ощущаются жителями, влияют на их работоспособность и самочувствие. Но здесь вступают в силу социальные и психологические реалии, не регистрируемые с точки зрения традиционной инженерной позиции, которая была основана лишь на естественнонаучных знаниях и представлениях. Именно поэтому представители современных научно-технических дисциплин ищут опору в общей методологии, прежде всего в системном подходе, из которого они черпают основные понятия и представления. Однако чаще всего инженерно-технические специалисты не находят готовых интеллектуальных средств в достаточно разработанном (для решения стоящих перед ним конкретных научно-технических задач) виде и сами вынуждены становиться методологами определенного (конкретно-научного) уровня, достраивая недостающие теоретические схемы своей дисциплины.
В настоящее время в так называемом художественном конструировании определилось четкое противопоставление "штучного дизайна" (проектирования единичных промышленных изделий) и дизайна систем. Дизайн не должен лишь дополнять инженерное конструирование. Он является более развитой формой проектирования. Особенностью дизайна систем является четкое осознание его связи с предшествующей художественной культурой. Дизайнер часто обращается за поиском образов, нужных образцов, концептуальных схем к культурному наследию человечества. Например, в контексте дизайна систем исследуется генезис типологических форм культурной программы, переосмысление классицизма и романтизма не столько как исторических явлений, сколько как фундаментальных типов и моделей художественного сознания, которые программируют подходы и творческие методы в дизайне систем. Дизайн, сам являясь органической частью современной культуры, особенно рельефно подчеркивает ее проектность, которая проявляется прежде всего в том, что наличие нереализованных проектов не менее важно для социума, чем уже реализованных.
Дизайнер выполняет сразу несколько профессиональных ролей. Он, во-первых, выступает как исследователь и тогда действует в соответствии с нормами научно-теоретической деятельности. Во-вторых, ему приходится выполнять функции инженера-проектировщика и методиста, рассматривать продукт своей деятельности как особого рода проект. В-третьих, он - художник, наследующий и эстетически преобразующий все достижения предшествующей художественной культуры в целях создания нового произведения искусства. Однако он вынужден также, не отождествляя себя полностью со всеми перечисленными ролями, осознать себя как дизайнера в рамках вполне определенного профессионального сообщества. Он должен представлять объект и процесс собственной деятельности как единое целое - единую систему и целостную деятельность, как дизайн систем. Эта многоликость, и в то же время единство, профессиональных ролей приучает его мышление к внутренней диалогичности и рефлексии, к необходимости постоянно мысленно заимствовать у участников кооперации их позиции и восстанавливать их логику, разрушает традиционную для классической естественной и технической науки монологичность и монотеоретичность, стирает грани между исследованием и проектированием, собственно получением знаний и их использованием, между знанием и деятельностью. В одних случаях дизайнер выполняет лишь вспомогательные функции оформителя в группе проектировщиков, в других он играет ведущую роль, контролируя все параметры проектируемой вещи, но нередко он выполняет нечто среднее между этими двумя типами деятельности, координируя специалистов-проектировщиков. Кроме того, в сферу проектирования попадает и организация процесса проектирования. Главное своеобразие дизайна систем по сравнению с дизайном вещей состоит в том, что сама организационная ситуация становится предметом осмысления, моделирования и программирования, неотъемлемой частью объекта проектирования.
На примере эргономического и инженерно-психологического проектирования наиболее отчетливо видно, что здесь осуществляется проектирование именно человеческой деятельности (в человеко-машинных системах). Это - комплексный вид деятельности, методологической основой которой является системный подход. Задачей эргономики является разработка методов учета человеческих факторов при модернизации действующей техники и создании новой технологии, а также соответствующих условий деятельности. Весьма близким к эргономическому проектированию и по генезису, и по объекту, и по структуре, и по методам является инженерно-психологическое проектирование (они различаются лишь в дисциплинарном плане: последнее более жестко ориентировано на психологию как на базовую дисциплину). В инженерно-психологическом проектировании первоначально человеческие факторы рассматривались лишь наряду с машинными компонентами и даже как подчиненные им. В этом плане оно было вначале лишь частью системотехнического проектирования. На современном этапе развития речь идет о проектировании человеческой деятельности, в которую включены машинные средства. В настоящее время в инженерно-психологическом проектировании можно выделить три основные установки: системотехническую, инженерно-психологическую и социотехническую. В первом случае сугубо технический подход превалирует над гуманитарным. Согласно системотехнической точке зрения, машинное функционирование, индивидуальная деятельность человека и деятельность коллектива людей могут быть адекватно описаны с помощью одних и тех же схем и методов, которые создавались для описания функционирования машины. Сторонники этой точки зрения мыслят инженерно-психологическое проектирование как составную часть системотехнического проектирования, а проект деятельности оператора для них, как правило, полностью исчерпывается алгоритмом его работы, лишь с указанием на специфику человеческого компонента. В социотехническом проектировании объектом проектирования становится коллективная человеческая деятельность, поэтому оно неизбежно должно ориентироваться на социальную проблематику как на определяющую. Объектная же область инженерно-психологического проектирования ограничивается индивидуальными аспектами деятельности. Таким образом, инженерно-психологическое проектирование представляет собой промежуточный вариант между системотехническим и социотехническим проектированием.
Эргономическое же проектирование по самой своей сути является социотехническим, поскольку, наряду с психологией, физиологией, анатомией, гигиеной труда, в нем большое внимание уделяется социальным, социально-психологическим, экономическим и другим факторам. Если системотехника ориентирована, в конечном счете, на максимально возможную и разумную автоматизацию человеческой деятельности как в плане объекта системотехники (автоматизация функционирования сложных систем), так и самой системотехнической деятельности (автоматизация проектирования и конструирования), то в эргономике такой подход неприемлем принципиально. Эргономика анализирует специфические черты деятельности сложной человеко-машинной системы, а технические средства рассматриваются как включенные в нее. И если в системотехнике с определенной поправкой можно все же считать алгоритмическое описание деятельности удовлетворительным, то с точки зрения эргономики, такое описание просто не работает (является слишком грубым и приблизительным). Поэтому эргономическое описание фиксируется в виде особых концептуальных схем деятельности, которые формируются, с одной стороны, на основе систематизации методической работы (прецеденты), а с другой - на базе конкретизации представлений деятельности, развитых в системном подходе.
Оргпроектирование связано прежде всего с совершенствованием, развитием, перестройкой организационных систем управления, проектированием организаций, организационных систем управления, построением структур управления организациями, с проектированием новых структурных форм организаций и т.п. Оно неразрывно связано с системным анализом как средством рационализации управленческой деятельности. Даже традиционные работы по научной организации труда осознаются сегодня как оргпроектирование. Одним из современных направлений последнего является также проектирование организационных нововведений. Методы оргпроектирования вторгаются и в сферу системотехнической деятельности. Во-первых, объектом проектирования становятся сами проектные организации: оргпроектирование проектных организаций, выбор структуры проекта и тому подобное; во-вторых, проектирование сложных человеко-машинных систем, прежде всего автоматизированных систем управления экономикой, все чаще осознается как оргпроектирование, т.е. проектирование, точнее, реорганизация всей управленческой деятельности (системы управления в целом), где большое значение имеет не столько проектирование, сколько внедрение, подведение существующей системы управления под проект.
Из приведенных примеров видно, что социотехническое проектирование существенно отличается не только от традиционной инженерной, но и системотехнической деятельности. И хотя последняя также направлена на проектирование человеко-машинных систем, системотехническое проектирование является более формализованным и четко ориентированным главным образом на сферу производства. Социотехническое же проектирование выходит за пределы традиционной схемы "наука-инженерия-производство" и замыкается на самые разнообразные виды социальной практики (например, на обучение, обслуживание и т.д.), где классическая инженерная установка перестает действовать, а иногда имеет и отрицательное значение. Все это ведет к изменению самого содержания проектной деятельности, которое прорывает ставшие для него узкими рамки инженерной деятельности и становится самостоятельной сферой современной культуры.
Социотехническая установка современного проектирования оказывает влияние на все сферы инженерной деятельности и всю техносферу. Это выражается прежде всего в признании необходимости социальной, экологической (и аналогичных) оценки техники, в осознании громадной степени социальной ответственности инженера и проектировщика.
Проблема оценки социальных, экологических и других последствий техники
Цели современной инженерной деятельности и ее последствия
Инженер обязан прислушиваться не только к голосу ученых и технических специалистов и голосу собственной совести, но и к общественному мнению, особенно если результаты его работы могут повлиять на здоровье и образ жизни людей, затронуть памятники культуры, нарушить равновесие природной среды и т.д. Когда влияние инженерной деятельности становится глобальным, ее решения перестают быть узко профессиональным делом, становятся предметом всеобщего обсуждения, а иногда и осуждения. И хотя научно-техническая разработка остается делом специалистов, принятие решения по такого рода проектам - прерогатива общества. Никакие ссылки на экономическую, техническую и даже государственную целесообразность не могут оправдать социального, морального, психологического, экологического ущерба, который может быть следствием реализации некоторых проектов. Их открытое обсуждение, разъяснение достоинств и недостатков, конструктивная и объективная критика в широкой печати, социальная экспертиза, выдвижение альтернативных проектов и планов становятся важнейшим атрибутом современной жизни, неизбежным условием и следствием ее демократизации.
Изначальная цель инженерной деятельности - служить человеку, удовлетворению его потребностей и нужд. Однако современная техника часто употребляется во вред человеку и даже человечеству в целом. Это относится не только к использованию техники для целенаправленного уничтожения людей, но также к повседневной эксплуатации инженерно-технических устройств. Если инженер и проектировщик не предусмотрели того, что, наряду с точными экономическими и четкими техническими требованиями эксплуатации, должны быть соблюдены также и требования безопасного, бесшумного, удобного, экологичного применения инженерных устройств, то из средства служения людям техника может стать враждебной человеку и даже подвергнуть опасности само его существование на Земле. Эта особенность современной ситуации выдвигает на первый план проблему этики и социальной ответственности инженера и проектировщика перед обществом и отдельными людьми.
Проблемы негативных социальных и других последствий техники, проблемы этического самоопределения инженера возникли с самого момента появления инженерной профессии. Леонардо да Винчи, например, был обеспокоен возможным нежелательным характером своего изобретения и не захотел предать гласности идею аппарата подводного плавания - "из-за злой природы человека, который мог бы использовать его для совершения убийств на дне морском путем потопления судов вместе со всем экипажем". Еще ранее - в XV столетии - люди уже были озабочены тем, какие социальные проблемы принесет с собой новая техника. Например, в акте Кельнского городского совета (1412 г.) было записано следующее: "К нам явился Вальтер Кезингер, предлагавший построить колесо для прядения и кручения шелка. Но посоветовавшись и подумавшиѕ совет нашел, что многие в нашем городе, которые кормятся этим ремеслом, погибнут тогда. Поэтому было постановлено, что не надо строить и ставить колесо ни теперь, ни когда-либо впоследствии". Конечно, подобные решения тормозили технический и экономический прогресс, приходили в противоречие с требованиями нарождающейся рыночной экономической системы. Однако сегодня человечество находится в принципиально новой ситуации, когда невнимание к проблемам последствий внедрения новой техники и технологии может привести к необратимым негативным результатам для всей цивилизации и земной биосферы. Кроме того, мы находимся на той стадии научно-технического развития, когда такие последствия возможно и необходимо, хотя бы частично, предусмотреть и минимизировать уже на ранних стадиях разработки новой техники. Перед лицом вполне реальной экологической катастрофы, могущей быть результатом технологической деятельности человечества, необходимо переосмысление самого представления о научно-техническом и социально-экономическом прогрессе. Однако в данном разделе мы хотели бы остановиться на тех практических изменениях в структуре современной инженерной деятельности и социальных механизмах ее функционирования, которые, хотя бы частично, позволяют обществу контролировать последствия технических проектов в обозримом будущем.
Оценка современного научно-технического прогресса: конструктивные решения
Такие последствия развития атомной энергетики, как последствия чернобыльской катастрофы, не всегда возможно предсказать. Но необходимо, хотя бы пытаться это сделать по отношению к новым проектам, проводить соответствующие исследования, выслушивать мнения оппозиционеров еще до принятия окончательного решения, создать правовые механизмы, регулирующие все эти вопросы. В развитых западных странах это связано с так называемой "оценкой техники". Рассмотрим эти проблемы на примере США и ФРГ, пожалуй, наиболее передовыми в разработке этих вопросов.
В 1966 году подкомиссия Конгресса Соединенных Штатов Америки по науке, исследованию и развитию подготовила доклад о непосредственных и побочных следствиях технологических инноваций. В 1967 г. председатель этой подкомиссии представил проект закона о создании "Совета по оценке техники". Целью Совета было стимулировать дискуссию по этой важной проблематике и институализировать ее в высшем законодательном органе государства. После многочисленных дискуссий, консультаций, критики различных вариантов законопроекта 13 сентября 1972 г. президент США подписал закон об оценке техники (Technology Assessment Act). Закон, в частности, предусматривал создание Бюро по оценке техники (Office of Technology Assessment - OTA) при Конгрессе США, задачей которого стало обеспечение сенаторов и конгрессменов объективной информацией в данной области. Одновременно в самом Конгрессе был создан Совет по оценке техники (Technology Assesstment Board - TAB), в состав которого вошли 6 конгрессменов и 6 названных президентом сенаторов, причем с явным намерением создать независимый от исполнительной власти орган. Наряду с ним закон предусматривал создание Совещательного совета по оценке техники (Technology Assessment Council), в который вошли десять представителей общественности, названных TAB, и который выполняет консультационные функции. Закон 1972 года гласил: "Главной задачей Бюро должна стать выработка на ранних этапах указаний на возможные позитивные или негативные следствия технических применений, а также сбор и обеспечение дальнейшей информации, которая могла бы поддержать Конгресс в генерации и координации решений. В процессе решения этой задачи Бюро должно: (1) идентифицировать имеющие место или предвидимые следствия техники или технологических программ; (2) устанавливать, насколько это возможно, причинно-следственные отношения; (3) показать альтернативные технические методы для реализации специфических программ; (4) показать альтернативные программы для достижения требуемых целей; (5) приняться за оценку и сравнение следствий альтернативных методов и программ; (6) представить результаты законченного анализа ответственным органам законодательной власти; (7) указать области, в которых требуется дополнительное исследование или сбор данных, чтобы предоставить достаточную поддержку для оценки того, что обозначено в пунктах с (1) по (5) данного подраздела, и (8) осуществлять дополнительные родственные виды деятельности, которые определяются ответственными органами обеих палат Конгресса.
Бюро по оценке техники управляется Советом по оценке техники Конгресса и подразделяется на три оперативных отдела, каждый из которых курирует выполнение трех центральных программ:
. отдел энергетики, ресурсов и интернациональной безопасности, включает такие программы, как "энергетика и ресурсы"; "промышленность, технология и занятость"; "международная безопасность и торговля";
. отдел здравоохранения и наук о жизни, включающий такие программы, как "пищевые продукты и возобновимые ресурсы"; "здравоохранение"; "прикладная биология";
. отдел естествознания, информации и возобновимых ресурсов, включающий такие программы, как "информационные и коммуникационные технологии"; "океан и окружающая среда"; "естествознание, воспитание и транспорт".
В качестве одной из основных конструктивных задач OTA формулируется задача "раннее предупреждение негативных последствий техники".
В Германском Бундестаге аналогичная комиссия (Enquete-Komission "Technikfolgenabschдtzung") для оценки следствий техники и создания рамочных условий технического развития была создана в 1986 г. с акцентом на обсуждение проблем охраны окружающей среды. Позднее на основе парламентского Постановления от 16.11. 1989 г. было создано Бюро по оценке последствий техники Германского Бундестага - на базе отдела прикладного системного анализа Центра ядерных исследований Карлсруэ, в котором работает междисциплинарная группа ученых - представителей естественных, общественных и технических наук. Задача Бюро, в частности, состоит в улучшении информационной поддержки принимаемых решений и интенсификации взаимодействия между парламентом, наукой и общественными группами. Наибольший интерес для нас представляют инициативы Союза немецких инженеров (СНИ), принявшего в 1991 г. директивы "Оценка техники: понятия и основания". Последнее демонстрирует еще один важный путь влияния на повышение чувства социальной ответственности инженеров. Интересно, что инициатива исходила со стороны самого инженерного сообщества. Директивы адресованы инженерам, ученым, проектировщикам и менеджерам, т.е. людям, которые создают и определяют новое техническое развитие. Цель этого документа - способствовать общему пониманию понятий, методов и областей оценки современной техники. Если техника как совокупность артефактов и может быть квалифицирована как этически нейтральная, то в директивах СНИ предлагается расширенное понимание техники:
- как множества ориентированных на пользу, искусственных, предметных формаций (артефактов или предметных систем);
- как множества человеческих деятельностей и направлений, в которых эти предметные системы возникают;
- как множества человеческих деятельностей, в которых эти предметные системы используются.
Директивы, таким образом, предполагают, что техническая деятельность всегда содержит как необходимую компоненту оценку техники и не все, что технически осуществимо, должно быть обязательно создано. Таким образом, согласно вновь формулируемой теории оценки технической деятельности, техника не является ценностно нейтральной и должна удовлетворять целому ряду ценностных требований - не только технической функциональности, но и критериям экономичности, улучшения жизненного уровня, безопасности, здоровья людей, качества окружающей природной и социальной среды и т.п. Наконец, в директивах СНИ дается следующее определение оценке техники:
"Оценка техники означает планомерное, систематическое, организованное мероприятие, которое анализирует состояние техники и возможности ее развития; оценивает непосредственные и опосредованные технические, хозяйственные, в плане здоровья, экологические, гуманные, социальные и другие следствия этой техники и возможные альтернативы; высказывает суждение на основе определенных целей и ценностей или требует дальнейших удовлетворяющих этим ценностям разработок; вырабатывает для этого деятельностные и созидательные возможности, чтобы могли быть созданы условия для принятия обоснованных решений и в случае их принятия соответствующими институтами для реализации".
Таким образом, оценка техники становится сегодня составной частью инженерной деятельности. Вероятно, следовало бы говорить о социальной оценке техники, но в таком случае не фиксируются такие важные аспекты, как например, экологический. Иногда оценку техники называют также социально-гуманитарной (социально-экономической, социально-экологической и т.п.) экспертизой технических проектов. Оценка техники, или оценка последствий техники, является междисциплинарной задачей и требует, несомненно, подготовки специалистов широкого профиля, обладающих не только научно-техническими и естественнонаучными, но и социально-гуманитарными знаниями. Однако это не означает, что ответственность отдельного рядового инженера при этом уменьшается - напротив, коллективная деятельность должна сочетаться с индивидуальной ответственностью. А такая ответственность означает необходимость развития самосознания всех инженеров в плане осознания необходимости социальной, экологической и т.п. оценки техники.
Еще в начале нашего столетия русский инженер и философ техники П. К. Энгельмейер писал: "Инженеры часто и справедливо жалуются на то, что другие сферы не хотят признавать за ними то важное значение, которое должно по праву принадлежать инженеруѕ... Но готовы ли сами инженеры для такой работы?.. инженеры по недостатку общего умственного развития, сами ничего не знают и знать не хотят о культурном значении своей профессии и считают за бесполезную трату времени рассуждения об этих вещахѕ... Отсюда возникает задача перед самими инженерами: внутри собственной среды повысить умственное развитие и проникнуться на основании исторических и социологических данных всею важностию своей профессии в современном государстве".
Эти слова не потеряли актуальности и сегодня.