Лебедев С.А. Основы философии науки

Подождите немного. Документ загружается.

Тема 4

ществует единства в понимании объема и содержания тер-

мина «доказательство» (например в классической и интуи-

ционистской логике и математике). Идеалы и нормы «до-

казательности» в науке существенно эволюционируют

вместе с развитием науки. Так, Аристотель никогда не при-

нял бы классической механики Ньютона в качестве доказа-

тельной теории, так как последняя принимает за истинное

утверждение закон инерции, который по Аристотелю по-

стоянно опровергается на опыте в силу принципиальной

неустранимости трения при движения любого тела. В то же

время Ньютон никогда не принял бы за доказательную тео-

рию механику Аристотеля, исходившую из качественного

различия небесных и земных движений тел, из идеи всеоб-

щей целесообразности движения любого тела в природе, в

том числе и в неорганической природе (каждое тело стре-

мится по Аристотелю занять свое естественное, сообразное

его природе место в структуре бытия). Научное доказатель-

ство, как и подтверждение и опровержение, имеет в целом

нечисто аналитический, а содержательно-консенсуальный

характер, всегда опираясь при этом на некоторое (часто

неявное) предпосылочное, контекстуальное, «само собой

разумеющееся» знание. В науке используют различные

типы доказательства: теоретическое и эмпирическое, ког-

нитивное и практическое, аналитическое и синтетическое,

дедуктивное и ршдуктивное. Во всех диахронических и син-

хронических срезах и состояниях науки имеет место явное

и отчетливое стремление к достижению доказательного, те-

оретически и практически обоснованного знания, что ко-

ренным образом отличает науку от различных форм внена-

учного знания.

Научное объяснение — подведение высказываний о каком —

то объекте, его свойствах или отношениях под определен-

ный научный закон, как ча стных случаев проявления пос-

леднего. Общая логическая структура объяснения такова:

Vx(a(x)Db(x))

а(х) (— Ь(х), где Ь(х) — высказывание о свой-

ствах некоторого наблюдаемого явления. Например, уста-

новлено, что данный объект «х(медь) — электропроводен»

(Ь), известно также, что «х(медь) — металл» (а), и что «все

металлы — электропроводны». Тогда необходимо истин-

но, что «медь — электропроводка». В зависимости от типа

законов (универсальные или статистические, механичес-

ки-причинные или телеологические, причинно — суб-

стратные или функциональные и т. д.), лежащих в основе

объяснения как логической процедуры (логического вы-

вода) , классифицируют и различные виды объяснения (но-

Методы научного исследования

мологические, статистические, причинные, целевые, фун-

кциональные, системные и т. д.).

Обобщение — метод приращения знания путем мысленного

перехода от частного к общему, которому соответствует

и переход на более высокую ступень абстракции. Обоб-

щение — одно из важнейших средств научного познания,

позволяющее извлекать общие принципы из хаоса затем-

няющих их явлений и в рамках того или иного понятия

отождествлять множества различных вещей и явлений.

Прибор — познавательное средство, представляющее собой

искусственное устройство или естественное материальное

образование, которое человек в процессе познания приво-

дит в специфическое взаимодействие с исследуемым объек-

том с целью получения о последнем полезной информации.

По специфике получаемой информации приборы делятся

на качественные и количественные, по своим функцио-

нальным характеристиками — на приборы-усилители, ана-

лизаторы, преобразователи и регистраторы.

Рефлексия — форма познавательной активности субъекта,

связанная с обращением мышления на самое себя, на свои

собственные основания и предпосылки с целью критичес-

кого рассмотрения содержания, форм и средств познания,

а также ментальных установок сознания. Один из главных

методов метатеоретического уровня научного познания.

Решающий эксперимент — понятие методологии классичес-

кой науки о возможности в ситуации конкурирующих

научных гипотез А и -А (например волновой и корпуску-

лярной теории света) поставить эксперимент, который

окончательно доказал бы истинность одной и ложность

другой. Однако такой эксперимент по отношению к теориям

(универсальным гипотезам) в принципе невозможен, во- пер-

вых, поскольку сам несвободен от некоторых теоретичес-

ких допущений, а, во-вторых, поскольку из доказательства

истинности следствий универсальной гипотезы нельзя логи-

чески заключать об истинности самой гипотезы. Наконец,

в-третьих, хотя опровержение следствий одной из гипотез

(например гипотезы -А) и можно рассматривать как опро-

вержение самой гипотезы -А, однако отсюда еще не следует

истинность гипотезы А, так как она тоже может быть лож-

ной, а в качестве истинной научное сообщество признает

некоторую третью гипотезу В (в частности, гипотезу А & -А,

как это и было в случае с признанием двойственной корпус -

кулярно-волновой природы света).

Системный метод — взгляд на предмет научного изучения как

на некоторую систему. Это, с одной стороны, «баналь-

ное », а с другой — очень сильное требование к предмету.

Моделируя объект как систему, исследователь должен

разложить его на определенное множество элементов, а

также сформулировать определенное множество отно-

шений между ними. При этом предполагается, что сис-

темная модель объекта А способна объяснить все его су-

щественные свойства и отношения, а также интегральное

поведение объекта А в целом, хорошо согласуясь при

этом с эмпирическими данными о нем, полученными пу-

тем систематического наблюдения и эксперимента.

Взгляд на изучаемый объект как систему предполагает

принятие допущения о его относительной независимости

от других объектов и самодостаточности с точки зрения

его функционирования как целого по присущим ему

внутренним законам. Другим сильным следствием взгля-

да на исследуемый объект как систему является допуще-

ние о его целостности, что означает принятие гипотезы о

наличии интегральных законов его поведения, не своди-

мых (не редуцируемых) к сумме законов функционирова-

ния его отдельных элементов. Системный подход является

альтернативой, с одной стороны, элементаристско-адди-

тивному моделированию объектов, а с другой — грубому

холистско-телеологическому (в частности, религиозно-

му) объяснению природы. Широкое применение систем-

ного метода в науке и технике стало возможным благода-

ря развитию общей математической теории систем,

теории функций комплексного переменного, а также

проверки сложных математических моделей объектов с

помощью современной вычислительной математики и

мощных ЭВМ.

Сравнение — процедура, устанавливающая тождество (сход-

ство) или различие исследуемых пар объектов, явлений и

т. п. С принципиальной точки зрения (в общеметодологи-

ческом плане) сравнивать между собой можно любые

мысленные объекты, но при условии, что сравнение про-

изводится по какому-либо точно выделенному в них при-

знаку, свойству, отношению, т. е. в рамках заданного ин-

тервала абстракции.

Техника — множество материальных объектов и систем, со-

зданных на основе научных знаний о свойствах, отноше-

ниях и законах функционирования составляющих их эле-

ментов и подсистем, выполняющих определенные,

необходимые человеку функции и операции (практичес-

кие и теоретические). Технику иногда образно называют

воплощением науки в «железе».

Методы научного исследования ШВШ

Технология — последовательность материальных процессов и

операций, реализация которых приводит к появлению про-

дукта (потребительной стоимости) с необходимыми и полез-

ными для дальнейшего использования человеком свойствами.

фальсификация — совокупность приемов и процесс доказа-

тельства ложности теории на основе установления в опыте

(наблюдении и эксперименте ) ложности вытекающих из

нее логических следствий (потенциальных или актуаль-

ных). В методологию науки категория «фальсификация»

как обозначение существенно значимой процедуры для

определения динамики науки была введена К. Поппером.

Фальсификация суть логическая экспликация более ши-

рокой по содержанию категории гносеологии — «опро-

вержение». Согласно Попперу, назначение опыта по от-

ношению к теории отнюдь не том, чтобы доказывать,

определять и внедрять с помощью опыта в науку истин-

ные теории (в этом отношении Поппер выступает после-

довательным и убедительным критиком любой формы

индуктивизма), а в том, чтобы опровергать ложные гипо-

тезы. В этой связи Поппер характеризует индуктивизм в

методологии науки как аналог ламаркизма в биологичес-

кой теории эволюции, тогда как свою концепцию взаимо-

отношения теории и опыта он рассматривает как аналог

неодарвинизма, где среда истолковывается лишь как выб-

раковочный фактор по отношению к неспособным при-

способиться к ней особям. Абсолютизация Поппером

фальсификации как безусловно важной методологичес-

кой процедуры научного познания опирается на два

спорных положения: 1) запрет на возможность усовер-

шенствования фальсифицированных теорий, что в целом

противоречит реальной истории науки, где усовершен-

ствование и достижение согласия с опытом до этого фаль-

сифицированных теорий постоянно имеет место (яркие

примеры — гелиоцентрическая система мира Галилея —

Коперника, планетарная модель атома Резерфорда и т. д.);

2) предположение о том, что истинность эмпирических

следствий всегда является бесспорной, так как принимает-

ся конвенционально. Как и в случае с подтверждением,

решение вопроса об истинности и достаточности качества

и количества эмпирически удостоверенных следствий те-

ории для суждения об ее ложности является не чисто логи-

ческим или конвенциональным, а содержательным и кон-

сенсуальным, предполагающим выработку и достижение

определенного единства по этому вопросу среди членов «яг

профессионального научного сообщества. Ясно, что с £ЧЯ

-»

Тема 4

246

точки зрения исторической перспективы развития науки

любое такое консенсуальное решение должно рассматри-

ваться как относительное и временное.

Формализация — совокупность познавательных операций,

обеспечивающих отвлечение от значения понятий тео-

рии с целью исследования ее логического строения или

для эффективного получения логически выводимых ре-

зультатов. Формализация позволяет превратить содер-

жательно построенную теорию (например раздел меха-

ники) в систему материальных объектов определенного

рода (символов), а развертывание теории свести к мани-

пулированию с этими объектами в соответствии с неко-

торой совокупностью правил, принимающих во внима-

ние только и исключительно вид и порядок символов, и

тем самым абстрагироваться от того познавательного со-

держания, которое выражается научной теорией, под-

вергшейся формализации.

Эксперимент — метод эмпирического познания, посред-

ством которого, воздействуя на предмет в специально по-

добранных условиях, исследователь целенаправленно ак-

туализирует и фокусирует нужное ему состояние, а

затем изучает его на качественном или количественном

уровне. Если под классическим языком описания в физи-

ке условиться понимать язык, все термины которого под-

даются однозначной интерпретации данными опыта, то

эксперимент можно было бы определить как воспроиз-

водимую, управляемую и классически описываемую си-

туацию, создаваемую с целью активного воздействия на

ход изучаемого процесса и его исследования в «чистом

виде». Понимание характера физического эксперимента

как существенно классического по своей сути (на чем на-

стаивал Н. Бор) позволяет уяснить все своеобразие связи

чувственной и рациональной ступени познания, которое

находит свое выражение в принципе «классичности» но-

вой физики: как бы далеко ни выходили явления за рамки

классического физического объяснения, все опытные

данные, на которых строится теория, должны описывать-

ся при помощи обычных «макроскопических» понятий.

«Слово "эксперимент" относится к такой ситуации, ког-

да мы можем сказать другим, что мы делали и что узнали»

(Н. Бор).

Экспликация — явное определение или уточнение значения и

смысла отдельных, широко используемых в науке терми-

нов, как правило имеющих не одно, а несколько значений

научного исследования

(например «вероятность», «детерминизм», «закон», «фор-

мализация», «вывод» ит. д., ит. п.).

Экстраполяция — экстенсивное приращение знания путем

распространения следствий какого-либо тезиса или тео-

рии с одной сферы описываемых явлений на другие сферы

(предметные области).

щ Вопросы для обсуждения

1. Методы эмпирического познания.

2. Методы теоретического познания.

3. Методы метатеоретического познания.

4. Научное объяснение, его общая структура и виды,

5. Научные законы и их классификация.

6. Гипотеза как форма развития научного знания.

7. Эксперимент, его виды и функции в научном по-

знании.

8. Индукция как метод научного познания. Индукция

и вероятность.

9. Дедукция как метод науки и его функции.

10. Моделирование как метод научного познания.

Метод математической гипотезы.

11. Системно-структурный метод.

1 Литература

Акчурин ИЛ. Единство естественно-научного знания. М.,

1974.

Блохинцев Д.И. Пространство и время в микромире. М.,

1970.

Бор Н. Атомная физика и человеческое познание.

Борн М. Эйнштейновская теория относительности. М.,

1964.

Гейзенберг В. Квантовая механика и беседы с Эйнштей-

ном // Природа. 1972. № 5.

Кочергин А.Н. Методы и формы научного познания. М.,

1990.

Кураев В.И., Лазарев Ф.В. Точность, истина и рост знания

М, 1988.

Лазарев Ф.В., Новоселов М. Абстракция. Б.С.Э. Т. 1. 1975. 2.4/

TBMaJ

Лазарев Ф.В., Трифонова М.К. Роль приборов в познании

и их классификация. Философия науки, 1970, №6.

Ландау Л.Д., ЛившицЕ.М. Квантовая механика. М., 1972.

Лебедев С.А. Индукция как метод научного познания. М

1980.

Лекторский В.А. Научное и вненаучное мышление: сколь-

зящая граница // Разум и экзистенция. М., 1989.

Меркулов И.П. Метод гипотез в истории научного позна-

ния. М., 1984.

Никитин Е.П. Открытие и обоснование. М.

(

1988.

Пуанкаре А. О науке. М, 1984.

Рузавин ГЛ. Методы научного познания. М.

(

1974.

Садовский В.Н. Основания общей теории систем. Логико-

методологический анализ. М., 1974.

Сулл К. Пузырьковая камера. Измерения и обработка

данных. М., 1970.

Уемов А.И. Системный подход и общая теория систем. М

1978.

Эйнштейн А. Собрание научных трудов. Т. 1-4.

урт

СОВРЕМЕННАЯ

КАРТИНА МИРА

•

Согласно распространенному определению объек-

тивную реальность понимают как материальный мир в

целом, во всех его формах и проявлениях, существую-

щий независимо от человеческого сознания и первичный

по отношению к нему. В этом определении отчетливо

просвечивается принцип механистического миропред-

ставления, сформулированный Декартом в виде проти-

вопоставления двух типов реальности — res extensa и res

cogitans, мира вещей и духовного мира (мира сознания).

Современная наука стремится снять это противопостав-

ление и найти универсальную протоструктуру, ответ-

ственную за проявленные обоих феноменов.

Академик В.И. Вернадский, говоря о научном по-

знании реальности, выделяет три пласта этого фено-

мена: явления космических просторов, близкие нашей

человеческой «природе», явления планетные и явле-

ния микроскопические. Научно наблюдаемые феноме-

ны жизни могут проявляться во всех трех пластах.

Будем в дальнейшем вкладывать в понятие «реаль-

ность» именно такое содержание.

Житейские представления о мире как о реально-

сти основаны на религиозных, философских, истори-

чески-бытовых построениях. Научное отражение пол-

ностью абстрагируется от этих представлений и цели-

ком опирается на научную методологию. Наука (греч.

episteme, лат. scientia) — это процесс, ориентирован-

ный на выявление наиболее общих свойств мира. Ос-

новой этого процесса служит научная методология —

система алгоритмов решения этой задачи, а его резуль-

татом является получение научного знания, служаще-

го удовлетворению базовых человеческих потребнос-

тей. Первая из этих потребностей — познавательная

Доминанта человеческой психики, вторая — научное

249

обеспечение новых технологий, которые используют-

ся для расширения границ гомеостаза и освоения но-

вых экологических ниш во всем многомерном про-

странстве существования человека.

Следующее базовое понятие, которое мы будем ис-

пользовать, говоря о научной картине мира, — метафи-

зика. В разные исторические эпохи в этот термин вкла-

дывалось различное содержание, отсутствует общеприз-

нанная интерпретация и в наше время. Будем понимать

под «метафизикой» философское осмысление физичес-

кой картины мира и в первую очередь фундаментальных

понятий, лежащих в основе тех или иных научно-теоре-

тических моделей реальности. К этому необходимо доба-

вить, что современная наука пока не может предложить

универсальную теоретическую модель мира как целост-

ной системы, а имеет дело с совокупностью частных

моделей, каждая из которых удовлетворительно отража-

ет свойства одного из фрагментов реальности. Поэтому

современную научную картину мира следует понимать

как систему этих частных моделей.

Следующее существенное понятие— онтология —

подобно метафизике также не имеет вполне однозначной

интерпретации. Довольно часто онтологию рассматрива-

ют как самостоятельную философскую дисциплину, кото-

рая является основополагающей частью метафизики и

предметом который является изучение наиболее фунда-

ментальных структур бытия. Используя это толкование,

мы можем определить онтологию науки как направление,

исследующее структуру, универсальные закономерности

объективной реальности и ее эволюцию.

Область научных интересов— поиск ответов на

вопросы «что? как? почему?»

На вопрос «зачем?» наука раньше отвечала с тру-

дом, проигрывая на этом «поле» философии, религии

и искусству. Однако, в связи с развитием теории само-

организующихся систем, или синергетики, при пост-

роении научной картины мира появилась возможность

отразить и телеологические аспекты реальности.

Основной метод построения частных научно-теоре-

тических моделей реального мира — это формирование

ее гипотетико-дедуктивных моделей. Первый этап кон-

Повременная научная картина мира

струирования такой модели — построение фундамен-

тальной гипотезы, из которой дедуктивным путем выво-

дятся следствия и предсказания, которые на втором

этапе могут быть проверены опытным путем. Если опыт

подтверждает предсказания, то гипотеза получает при-

знание в качестве теоретической модели, удовлетвори-

тельно описывающей реальность. Основания для кон-

струирования: обобщение эмпирической информации и

неалгоритмическое постижение реальности, получаемое

путем интуитивного спонтанного озарения.

Рассмотрим основные методологические принци-

пы, используемые при построении современных науч-

ных моделей реальности. Во-первых, это натурализм,

т. е. отрицание существования каких-либо сверхъесте-

ственных или духовных феноменов, познание которых

невозможно посредством научных методов. Во-вторых,

это принцип, согласно которому не может существо-

вать картин мира, которые не опирались бы на теоре-

тический аппарат точных наук и в первую очередь

физики. В-третьих, это фаллибилизм — убеждение в

том, что мы не можем рассчитывать на получение аб-

солютно достоверной и полностью завершенной кар-

тины мира. Каждая конкретная теория имеет свои

границы применимости и может быть подвергнута

изменениям и усовершенствованиям. В-четвертых, это

принцип фальсификации — возможность опытного

опровержения утверждений теории. В соответствии с

этим принципом любое принципиально не фальсифи-

цируемое знание, например религиозные догматы,

нельзя считать научным. Пятый методологический

принцип — историзм — является, быть может, менее

строгим. Его смысл в том, что не могут существовать

модели картин мира, свободные от идеологических,

познавательных и телеологических влияний своей ис-

торической эпохи. Механическая картина мира Нью-

тона не могла появиться в Античную эпоху, а совре-

менники Ньютона были бы не в состоянии принять

идеи Эйнштейна. С историзмом тесно связан и следу-

ющий, шестой методологический принцип, который мы

назовем модернизмом: построение научной картины

мира никогда не имело характера абстрактно-позна- 251

Тема S

вательного процесса, напротив, каждый раз речь шла

о процессе наиболее адекватного научного отклика на

очередной вызов истории — такого теоретического

отклика, который послужил бы базой для создания

суммы технологий, обеспечивающих модернизацион-

ное преодоление очередной исторической бифурка-

ции.

Из пятого и шестого эпистемологических прин-

ципов следует, что картина мира обладает важным

фундаментальным свойством: она динамична, постоян-

но находится в движении и способна к развитию.

Теория такой протоструктуры, ее основные зако-

ны и принципы и составляют, на наш взгляд, главное

содержание любой научной картины мира. Термин «об-

щая научная картина мира» часто употребляется для

обозначения множества (суммы) «картин мира», дава-

емых отдельными науками (физикой, химией, биологи-

ей, географией, геологией, астрономией, социологией,

историей и др.). Однако такому суммативно-энцикло-

педическому пониманию научной картины мира мы

предпочитаем ее толкование как обозначение множе-

ства универсальных (всеобщих) законов и принципов,

действие которых распространяется на любой объект

Вселенной, независимо от специфики субстрата этого

объекта или других его особенностей. Ясно, что мно-

жество таких фундаментальных, и, вместе с тем, все-

общих законов и принципов дает прежде всего физи-

ка, описывающая законы движения и взаимодействия

любых материальных объектов и систем. Констатация

того, что физическая картина мира образует по самому

своему существу фундамент любой общей научной

картины мира, отнюдь не является свидетельством

редукционизма, стремления к сведению законов пове-

дения более сложных по сравнению с физическими

объектов и систем (химических, биологических, соци-

альных, психологических, логических и др.) к законам

физики, и, в частности, механики.

Такая констатация обозначает только всеобщность

законов физики (в отличие от законов других наук,

описывающих поведение более сложных объектов) и

ничего более.

Современная научная картина мира

щ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРИ В ЕЕ РАЗВИТИИ

Модели развития научного знания

Существуют три основные концепции развития

фундаментальной науки и миропредставления. Пер-

вая из них, радикальная, принадлежит Ф. Бэкону и

Г.Галилею.

Согласно их точке зрения, научный взгляд на мир

возник как результат революционной победы над суевери-

ем и предрассудками. Декарт дополнил этот подход тезиса-

ми о существовании абсолютных истин и абсолютно дос-

товерного знания, которое будучи однажды научным путем

получено, ничем уже не может быть поколеблено.

П. Дюгем предположил альтернативную континуали-

стскую концепцию, смысл которой состоит в том, что

каждое достижение науки может быть модифицировано.

Нельзя, например, опровергнуть теорию электромагаитиз-

ма Максвелла, но можно видоизменить ее математичес-

кий аппарат, расширив границы применимости теории.

Если концепцию Бэкона можно назвать концепци-

ей одной единственной научной революции, а концеп-

цию Дюгема концепцией реформ, то третья точка зре-

ния, высказанная К. Поппером, — это концепция пер-

манентной революции. В другом варианте эту

концепцию предложил Т. Кун, которому принадлежат

идея развития науки на основе смены общенаучных па-

радигм. Согласно его идеям, существуют периоды нор-

мальной науки, когда новые исследования опираются

на прочный фундамент ранее полученных основных

достижений. Комплекс этих фундаментальных научных

достижений Кун предложил назвать парадигмой. По

мере накопления принципиально новых открытий воз-

никает необходимость в пересмотре и видоизменении

парадигмы, и тогда происходит научная революция.

Парадигма в течение определенного времени служит

теоретической основой научного миропредставления.

Сопоставляя все три концепции, Дж. Агасси при-

ходит к выводу, что для построения наиболее адекват-

ной картины мира и для научного творчества наибо-

лее предпочтителен третий подход, соответствующий

идеологии фаллибилизма. Известный специалист по

Тема 5

космологии Дж. Уилер выразил эту идеологию в па-

радоксальной форме: «Мы знаем, что все наши тео-

рии ошибочны. Задача, следовательно, состоит в том,

чтобы делать ошибки раньше». Согласно этой точке

зрения, хорошая картина мира обязательно является

рискованной и может быть подвергнута опроверже-

нию, уточнению и исправлению. Вместе с тем край-

ности фаллибиллизма уравновешиваются реализмом,

смысл которого состоит в допущении, что теория за-

щищена покровом эмпирических данных.

Воспользуемся концепцией научных революций и

сменой космологических парадигм для анализа эволю-

ции научной картины мира.

254

Натурфилософская парадигма

Картина мира, соответствующая этой парадигме, воз-

никла в античной Греции. Первая концепция Вселенной,

доступная интеллектуалу, принадлежит Пифагору. Оце-

нивая его роль в формировании миропредставления, ко-

торое можно назвать научным, Б. Рассел писал: «Пифагор

по своему влиянию как на древнюю, так и на современ-

ную эпоху... является одним из наиболее значительных

людей, когда-либо живших на земле, — ив том случае,

когда он был мудр, и в том, когда он ошибался». Пифагору

принадлежат идеи всеобщей Гармонии Вселенной, кото-

рую он назвал космосом (cosmos по-гречески означает

Мир, Вселенная, Гармония) и предположил, что его струк-

тура определяется соотношениями чисел. Математичес-

кий характер имела и космогония Пифагора.

В античной философии сформировались две школы,

по-разному описывавшие структуру мироздания. Сторон-

ники Ионийской школы (Фалес, Анаксимандр, Гераклит)

утверждали, что существует два слоя реальности — фи-

зический, который воспринимается нашими чувствами,

и метафизический, который лежит за пределами наших

восприятий и составляет «архэ» — скрытую сущность

вещей. По мнению представителей другой школы —

эпеатов (Парменид) абсолютно лишь вечное и неизмен-

ное, единое. Что же касается видимых явлений, то это

химера, порожденная обманом наших чувств.

На следующем этапе развития античного миро-

представления были оформлены две альтернативные

Современная научная картина мира

картины мира. Первая из них принадлежит Левкиппу

и Демокриту, которые считали, что в мире нет ничего,

кроме разнообразных атомов и пустоты. Отсутствует и

какая-либо свобода воли или выбор, т. к. все происхо-

дящее однозначно предопределено движениями ато-

мов, в мире нет ничего случайного. Другая космологи-

ческая модель разработана Платоном, утверждавшим,

что действительный мир —это идеи, а все видимое и

воспринимаемое чувствами лишь их отражение, одна-

ко же — вполне реальное. Таким образом, концепция

мироздания Платона дуалистична: истинный мир со-

вершенен, вечен и неизменен и может быть постигнут

лишь работой ума, а материальный подлунный мир в

отличие от него подвержен изменениям и распаду.

Единственной причиной космоса является Демиург,

творец. Основной принцип космологии Платона —

математическая Гармония, порядок, красота.

Вершиной античной натурфилософии явилась кос-

мология Аристотеля. Если у Платона субстанцией, т. е.

истинной реальностью, считались эйдосы, идеи, то в

учении Аристотеля роль субстанции отводилась види-

мому миру. Учение Аристотеля о мироздании изложе-

но в двух книгах — «Метафизике» и «Физике». Первая

посвящена исследованию высших причин космоса, т. е.

всего вечного, бестелесного, неподвижного. Предметом

второй является природа, материальный мир — види-

мый, текучий, подверженный законам случая.

Как снять фундаментальное противоречие между

обоими пластами реальности? Чтобы решить эту пробле-

му, Аристотель вводит два рода бытия — возможное и

действительное. Первое — это материя, которая в перво-

зданном состоянии напоминает хаос, второе — форма, ее

воздействие на материю сообщает ей предметное бытие,

движение, доступное опыту. Таким образом, потенциаль-

но возможное превращается в актуальную реальность

под причинным воздействием формы. Механизм этого

воздействия Аристотель называл энтелехией. Придуман-

ную им концепцию мироздания называют гилеоморфиз-

мом (от греческих слов hyle — материя, morphe — фор-

ма). Природа, понимаемая как совокупность вещей и

энтелехии, — это уже не хаос, а гармоничный космос.

Космография Античности практически полностью

гелиоцентрична, единственным исключением явилось 255

Тема 5

учение Аристарха Самосского, который поместил в

центр мира не Землю, а Солнце. Однако греческая

натурфилософия не восприняла его идей, в частности

потому, что в его гелиоцентрической системе оказалось

затруднительным объяснить обратное движение планет.

Кроме того, гелиоцентрическая система противоречила

физике Аристотеля. С этой задачей, с помощью введе-

ния эпициклов, легко справился Клавдий Птолемей в

своей геоцентрической системе мироздания.

256

Механическая картина мира

Натурфилософская система Аристотеля оставалась

основой общепризнанной картины мира на протяжении

почти двух тысяч лет, до XVI в. Фома Аквинский объе-

динил систему Аристотеля с христианской философи-

ей. И лишь в эпоху Возрождения большинство филосо-

фов стало отдавать пальму первенства Платону.

Наступившая в XVI — XVII вв. новая историческая

эпоха поставила в центр научных интересов астроно-

мию и астрологию. В развитии первой нуждались мо-

реплаватели, требовалось также уточнить календарь —

расчет дней равноденствия, пасхалий, разобраться с

вопросом об угловых размерах Луны и т. п. Что каса-

ется астрологии, то в этот век, когда все были суевер-

ны, ее услуги пользовались большим спросом.

За решение первой задачи взялся Н. Коперник,

который в своей книге «De Revolutionibus orbium

coelestium» («Об обращении небесных сфер») обосно-

вал гелиоцентрическую систему мира. «В таком вели-

колепнейшем храме, — писал он, — кто мог бы поме-

стить этот светильник в другом лучшем месте, как не

в том, откуда он может одновременно все освещать.

Конечно, именно так Солнце, как бы восседая на цар-

ском троне, правит обходящей вокруг него семьей

светил». Сформулированные Коперником постулаты о

движении небесных светил вокруг Солнца потребова-

ли внести серьезные изменения в физику Аристотеля,

где признавалась потенциальная бесконечность (бес-

конечная делимость), но была неприемлема бесконеч-

ность актуальная («бесконечность большого тела»).

Современная научная картина мира

«"Великий круг", орбита Земли,— писал Копер-

ник,— по отношению к звездной сфере подобен точке.

До каких пор распространяется эта необъяснимость,

неизвестно»,—уточнял свой вывод Коперник.

В расхождении с физикой Аристотеля современни-

ки увидели слабость системы мира Коперника. Позже

эта слабость обернулась силой, т. к. послужила одной из

предпосылок смены физической парадигмы. В мировоз-

зренческом смысле система Коперника знаменовала

освобождение науки от теологии, а также означала воз-

врат от Аристотеля к Пифагору и Платону.

Над развитием идей Коперника о бесконечности

Вселенной думали Николай Кузанский и Джордано

Бруно. «У Вселенной нет центра, — писал Кузанс-

кий, — она потенциально бесконечна». Дж. Бруно сде-

лал следующий шаг и заявил, что Вселенная бесконеч-

на актуально, а мир и Бог — это одно и тоже. Не нуж-

на, согласно Бруно, и гипотеза Аристотеля о различии

материи и формы — это также одно и то же. Но про-

славила Бруно на века другая идея — концепция мно-

жественности обитаемых миров.

Ученый мир долго не мог принять систему Коперни-

ка. Тихо де Браге придумал собственную систему мира,

поместив в центр Вселенной Землю и заставив крутить-

ся вокруг нее Луну и Солнце, вокруг которого враща-

лись все остальные планеты. Стремясь опровергнуть

Коперника, Браге полжизни потратил на то, чтобы соста-

вить новые звездные таблицы, более точные, чем у Пто-

лемея. Уже после его смерти И. Кеплер, используя эти

таблицы, открыл свои законы движения планет вокруг

Солнца. Это было очередное торжество идей Коперника.

Галилео Галилей был первым ученым, который

посмотрел на небо через телескоп, или perspicilium,

подзорную трубу, как он его называл. Это позволило

ему сделать много открытий, обогативших астрономию:

спутники Юпитера, горы на Луне, пятна на Солнце,

кольца Сатурна. Млечный путь оказался множеством

звезд. В 1572 г. Галилей наблюдал вспышку сверхно-

вой звезды и тем самым доказал, что звезды не вечны.

Рождение философии Нового времени связывают

с именем Рене Декарта. 25/

9 Лебедев С. А.

Тема 5

Фундаментальный принцип научного познания

мира, согласно Декарту, состоит в том, что наука долж-

на не просто устанавливать законы реального мира, но

и находить причины всех явлений природы. Весь мир,

по Декарту, — machina mundi, это сложнейший меха-

низм, созданный величайшим мастером — Богом. По-

знание мира сводится поэтому к конструированию его

подобия на основе умозрительных гипотез и с помощью

математической теории. Если Платон утверждал, что

точную науку о природе создать невозможно, то Декарт

провозгласил прямо противоположное: математика —

самая достоверная из наук, она — основа физики.

Образ мира у Декарта дуалистичен: существует

протяженный мир вещей и предметов, res extensa и res

cogitans — непротяженный и неделимый мир духа,

сознания. Источником движения в мире является Бог.

Вершина механистического мировоззрения — си-

стема мира, построенная Исааком Ньютоном и опи-

санная в его главной книге «Philosophia Naturalis

Principia Mathematica» («Математические начала на-

туральной философии»), опубликованной в 1686 г.

В основе концепции мироздания Декарта лежала ги-

потетическая физика, иными словами, предположе-

ния, которые не следовали непосредственно из опыта.

Отказавшись от такого подхода, Ньютон провозгласил:

«Hypotheses non fingo» («гипотез не измышляю»). Его

научный метод — это физика принципов, или аксиом,

которые хотя и не могут быть получены логическим

путем из опыта, но обосновываются непосредственным

опытом. Космология Ньютона основана на законе все-

мирного тяготения.

258

(1)

где F— сила тяготения, G— гравитационная константа,

2— массы взаимодействующих тел, R — расстоя-

ние между ними,

а также на трех механических законах движения.

Используя математический аппарат своей теории,

Ньютон теоретически объяснил законы Кеплера, раз-

работал теорию движения Луны и комет, объяснил

механику возникновения приливов, предложил тео-

щременная научная картина мира

рию искусственного спутника Земли, предсказал при-

плюснутую форму Земли. Космология Ньютона стала

первой в истории науки подлинно всеобъемлющей ги-

потетико-дедуктивной системой мироздания.

Окончательное оформление эта система мира по-

лучила к концу XVIII в. в результате трудов блестящей

плеяды французских и немецких ученых А. Клеро,

М. Эйлера, Ж. Лагранжа, П. Лапласа. И. Канту и Лап-

ласу принадлежит заслуга создания динамической

модели мироздания.

Термодинамика и электромагнетизм

К рубежу XVIII и XIX вв. ученое сообщество при-

шло к мысли, что механистическая теория практичес-

ки полностью сняла все проблемы научной картины

мира. Казалось, оправдываются слова, сказанные об

авторе «Начал»: «Ньютон был не только величайшим,

но и счастливейшим из смертных, ибо систему мира

можно создать только один раз».

Явления переноса теплоты объясняли с помощью

механической субстанции — теплорода, были приду-

маны и другие такие жидкости — электрические и

магнитные субстанции.

Положение начало меняться в связи с успехами

термодинамики. В середине XIX в. Р. Майер, Дж. Джо-

уль и Г. Гельмгольц открыли закон сохранения энер-

гии. Используя этот закон, А. Эддингтон предложил

первую научную теорию, объясняющую, почему горят

звезды. Согласно его теории, источник энергии звезд —

превращение в тепло энергии гравитационного сжа-

тия. В XX в. стало ясно, что этот механизм недостато-

чен, необходимо учитывать поступление в недрах звезд

энергии, выделяющейся при термоядерной реакции

превращения протонов в ядра гелия.

В 1824 г. Сади Карно открыл второе начало термоди-

намики, т. е. закон возрастания энтропии — меры неупо-

рядоченности систем — во всех необратимых процессах.

Используя этот закон, А. Эддингтон сформулиро-

вал критерий, определяющий направление времени во

Вселенной: стрела времени есть свойство энтропии и

только ее одной.

260

Тема 5

Другое следствие из второго начала термодинами-

ки сформулировал Р. Клаузиус, выдвинув гипотезу «теп-

ловой смерти» Вселенной: история мира завершится,

когда вследствие непрерывно продолжающегося роста

энтропии он достигнет состояния термодинамического

равновесия, т. е. абсолютного покоя. И тогда стрелка на

часах времени упадет — добавил к этому Эддингтон.

Поскольку после работ Канта и Лапласа стало

ясно, что мир никогда не был сотворен, то возникал

естественный вопрос, почему этого уже не случилось.

Л. Больцман — один из основоположников статисти-

ческой физики — попытался снять этот парадокс, пред-

положив, что наш мир — это не более чем гигантская

флуктуация в необъятной Вселенной, которая в целом

давно уже мертва. Действительное решение проблемы

удалось получить много позже, используя идеи теорий

самоорганизующихся систем.

Все эти открытия существенно обогатили картину

мира, но не привели к смене механистической пара-

дигмы. По словам Гельмгольца, научное познание мира

будет завершено «по мере того, как будет выполнено

сведение явлений природы к простым силам и будет

доказано, что это единственно возможное сведение,

которое допускают явления».

Не изменилась эта точка зрения и после того, как

Джеймс Кларк Максвелл, обобщая открытия А. Ампе-

ра, К. Эрстеда и М. Фарадея, сформулировал законы

электромагнетизма. Из уравнений Максвелла следова-

ло важное предсказание: в пустоте должны распрост-

раняться электромагнитные волны. В 1888 г., спустя 20

лет после опубликования теории Максвелла, Г. Герц

экспериментально доказал существование этого фун-

даментального физического явления.

Возникал вопрос, что является носителем электро-

магнитного поля. Сам Максвелл считал, что эту функ-

цию выполняет эфир. «Не может быть сомнений, —

писал он,— что межпланетное и межзвездное про-

странство не является пустым, а заполнено некоторой

материальной субстанцией или телом, несомненно

наиболее крупным и, возможно, самым однородным из

всех других тел».

Современная научная картина мира I

Эта загадочная субстанция — эфирное море — дол-

жна была обладать парадоксальными свойствами: она

должна быть почти абсолютно твердой, т. к. скорость

света очень велика, но одновременно не должна оказы-

вать никакого сопротивления движению небесных тел.

Передавая свет и другие электромагнитные волны, она

в то же время должна быть абсолютно прозрачной. Все

это изрядно запутывало физическую картину мира. «Мы

не знаем источник механических процессов,— писал

Гельмгольц,— в нашем распоряжении лишь символы,

лишь названия переменных, входящих в уравнения».

Чтобы внести ясность в эти вопросы, надо было

опытным путем обнаружить существование эфира.

Решить эту задачу можно было воспользовавшись тем

обстоятельством, что уравнения Максвелла в отличие

от законов механики Ньютона неинвариантны относи-

тельно системы отсчета. Эту идею использовали А. Май-

кельсон и Э. Морли, осуществившие в 1887 г. интер-

ферометрическое сравнение пучков света, распрост-

ранявшихся поперек движения Земли и вдоль него.

Итог опытов сформулирован Майкельсоном в следую-

щих словах: «Было продемонстрировано, что результат,

предсказываемый теорией неподвижного эфира, не

наблюдается, откуда с необходимостью следует вывод

об ошибочности данной гипотезы».

X. Лоренц и Дж. Фицджеральд предположили ги-

потезу сокращения длины тел, в том числе и интерфе-

рометра вдоль направления:

lo to

f i

(2), (3)

где с — скорость света, a v — скорость движения.

Как видно из этих преобразований, должен менять-

ся и темп хода времени. Эта гипотеза снимала пробле-

му, но ценой ее замены другой, не менее трудной.

На этом проблемы механистической картины мира

не закончились. Из термодинамики и законов электро-

магнетизма следовало, что максимальная интенсив-

ность излучения черного тела должна приходиться на

j, —