Глава 18 Современная естественно-научная картина мира и будущее науки

Общие закономерности современного естествознания.

В этой главе мы перечислим некоторые выводы из анализа развития науки, представим современную естественно-научную картину мира и возможное будущее естествознания.

Наука является одним из этапов эволюции человеческой культуры. Пройдя несколько предварительных стадий от Античности до эпохи Возрождения, наука вобрала достижения многих отраслей культуры, в том числе философии и религии, и представляет собой в целом качественно новое явление.

Изначально в науке присутствовало противоречие двух ее целей, которое затем породило противоречивость результатов: с одной стороны, наука была средством нахождения истины о мире, а с другой — нацелена на обеспечение господства человека над природой и ее преобразование. Соединяя обе цели, Ф. Бэкон писал, что истинной и закономерной целью наук должно быть обогащение жизни человека новыми открытиями и новым могуществом. В дальнейшем, однако, наука все больше склонялась (и ее склоняли) к обеспечению прежде всего могущества человека, с тем чтобы люди, как писал Р. Декарт, могли стать «хозяевами природы».

Что же все-таки главное в развитии науки: понимание человеком себя и мира, окружающего его, или покорение природы? Этот вопрос становился все более острым.

Еще одно противоречие, вытекающее из предыдущего, коренилось в том, что, как писал Д. Бернал, в то время как технические потребности часто ставили проблемы, дающие рост новым отраслям науки, научные успехи эффективно закреплялись в том случае, если только они могли быть применены в практических целях. Однако слишком тесная взаимосвязь науки и техники вредна, так как у каждой из этих отраслей культуры есть специфика, заключающаяся в том, что наука изучает мир, а техника его преобразует.

Наука, объединившись с техникой, привела в XX в. к научно-технической революции, которая является ныне главным фактором развития человечества. Около 5 млн. человек работают в современной науке. Объем научной информации растет по экспоненте невиданными темпами.

Развитие науки становится международным делом. Для достижения значительных результатов сегодня необходимы совместные усилия ученых различных стран, так как для проведения исследований требуются громадные средства. Кроме того, некоторые исследования интернациональны по своему содержанию (например, климат изучать нельзя, имея данные только о климате одной страны).

Следующий вывод касается классификации наук. Он особенно важен в эпоху дифференциации научного знания.

Еще древнегреческие философы классифицировали знание по его объекту на три области: природу (физика), общество (этика), мышление (логика). Ф. Бэкон в соответствии со свойствами человеческого интеллекта разделил знание также на три части: историю (память), поэзию (воображение) и философию (рассудок). Т. Гоббс поставил геометрию во главе дедуктивных наук, а физику — во главе индуктивных. Г. Спенсер разделил все науки на абстрактные (логика и математика), конкретные (астрономия, геология, биология, психология, социология) и промежуточные, абстрактно-конкретные (механика, физика, химия).

В настоящее время общепринято деление наук на естественные, гуманитарные, технические и математические. К естественным наукам относятся: астрономия, физика, химия, геология, физическая география, биология, физиология человека, антропология. Между ними немало переходных наук, таких как астрофизика, физическая химия, химическая физика, геофизика, геохимия, биофизика, биохимия, биогеохимия и т. п., а также переходных от естественных к гуманитарным и техническим наукам (социальная экология, глобальная экология и др.).

Данная классификация неслучайна. Предмет естественных наук составляют отдельные ступени развития природы, или ее структурные уровни.

Наука постоянно обогащается новыми методологическими принципами, часто противоположными принятым ранее (на смену редукционизму приходит холизм, детерминизму — индетерминизм и т. д.); новыми подходами (структурный, системный, функциональный, вероятностный подходы); новыми понятиями, как частными, применяемыми в отдельных областях познания (например, «кварк» в физике), так и общенаучными («неопределенность», «дополнительность», «целостность», «целесообразность», «адаптация», «самоорганизация», «информация», «поле» и т. п.).

Задача понятийного аппарата — компактно представить постоянно растущее знание. Поэтому наряду с терминами все большее значение приобретают знаки, существенно сокращающие запись. Научный знак имеет значение, объясняющее его, аналогично тому, как термин, будучи определен, становится понятием.

Наука находится в процессе перманентного развития. Но предугадать, в каком направлении она будет продвигаться, и какими будут следующие открытия, невозможно. Физики рассчитывали в 50-е гг. XX в. осуществить искусственную термоядерную реакцию и создать общую теорию поля. А прорыв был совершен в термодинамике открытых систем. Кибернетики думали, что будут создаваться все более сложные и громоздкие ЭВМ, а появился персональный компьютер. Наука есть создание качественно нового, а новое невозможно предвидеть.

Область научного исследования постоянно расширяется, распространяясь на объекты, которые до этого находились вне сферы ее интересов (сложные, неустойчивые, открытые системы и т. п.). Тем не менее основные требования к научному исследованию — всеобщность опыта, универсальность объяснения — остаются в силе. «Опыт — единственный верный руководитель», — говорил Н. Винер. Натурфилософские концепции, построенные на основе науки, например концепция ноосферы, непроверяемые эмпирически, остаются на периферии естествознания.

Существуют три механизма эволюции: диссипативные структуры в неживом мире, естественный отбор в живой природе и культура в человеческом обществе. Но наука не знает, как произойдет становление нового, поскольку это уникальный процесс. Наука достигает пределов возможного, потому что имеет дело в основном с воспроизводимыми и повторяющимися процессами. Подходя к уникальному, она обращается к вероятностным методам. Наука вообще не может утверждать, что нечто обязательно случится, так как по современным научным представлениям эволюция мира не запрограммирована однозначно.

Наука развивается в пределах чувственного и логичного и ограничена возможностями наших чувств и законами мышления. Особенности органов чувств и мышления, как и эволюция, являются ее граничными условиями. Наука как бы находится в треугольнике, ограниченном возможностями человека и творчеством природы. Она постоянно расширяет свои границы, оставаясь при этом принципиально ограниченной.

Ныне наука столкнулась с еще одним ограничением — экологическим. Ее развитие может привести к уничтожению биосферы. В ответ наука не способна создать равноценный искусственный мир. Разрушать всегда легче, чем созидать, — это касается и отдельного человека, и человечества в целом.

Итак, к трем ограничениям — с эмпирической, теоретической и предметной сторон — прибавилось ограничение этического характера. Поэтому столь важными стали проблема «этики и науки» и вопрос о том, что такое наука: добро или зло?

Наука создает информацию о мире, и это должно иметь смысл. Люди сами находятся в цепи жизни и ответственны за нее. Все более сложное в наибольшей степени подвержено разрушению, но и более способно к дальнейшему самосовершенствованию. Это усиливает ответственность за творимое на Земле.

Научные революции XX века.

Можно выделить следующие открытия в естествознании, которые привели к научным революциям в XX в.

Астрономия: модель Большого Взрыва и расширяющейся Вселенной.

Геология: тектоника литосферных плит.

Физика: смещение точки отсчета от материи к энергии и от вещества к полю.

Теория относительности: относительность пространства и времени.

Квантовая механика: корпускулярно-волновой дуализм.

Синергетика: становление новых структур в неживой природе.

Биология: модели происхождения жизни.

Генетика: механизм воспроизводства жизни.

Экология: взаимодействие живого со средой.

Этология: формы поведения организмов.

Социобиология: соотношение естественного и социального.

Кибернетика: управление в неживой и живой природе.

Психоанализ: роль бессознательного в человеческой психике.

Эти научные революции позволили сформулировать следующие общие закономерности развития мира:

— существование эволюции природы (от Вселенной до кварков);

— наличие самоорганизации (от неживых систем до биосферы);

— наличие системности связи неживой природы, живой природы и человека (в экологии);

— существование неразрывной связи природных систем с пространством и временем (в теории относительности);

— относительность разделения на субъект и объект (в квантовой механике и синергетике).

В XX в. появились новые общенаучные подходы: системный (исследование предметов как систем), структурный (исследование уровней организации), вероятностный (применение вероятностных методов) и т. п.

Научные достижения XX в. позволяют нарисовать следующую современную естественно-научную картину мира:

Можно построить и более подробную картину, выделив такие уровни организации, как ядро атома, ядро клетки, макромолекула, кристалл, планета, человек, ноосфера и т. д.

Трудности и парадоксы развития науки.

Основами структуры познания в наиболее развитых отраслях естествознания являются анализ предмета исследования, выделение абстрактных элементарных объектов и последующее их логическое соединение в виде теоретической модели. В процессе применения этой модели, представляющей собой один из возможных вариантов объяснения какого-либо фрагмента реальности, неизбежно расхождение идеального с реальным. Даже если теория верно отражает какой-либо фрагмент внешнего мира, на ее основе нельзя предсказать в полном объеме реакции природной среды на внесенные в нее изменения, хотя бы по причине объективной неопределенности, существующей в природе.

Фундаментальной особенностью структуры научной деятельности является разделенность науки на относительно обособленные друг от друга дисциплины. Это имеет свою положительную сторону, поскольку дает возможность детально изучить отдельные фрагменты реальности, однако при этом упускаются из виду связи между ними, а в природе, как гласит известное диалектическое положение, предлагаемое в качестве закона экологии, «все связано со всем». Разобщенность наук особенно мешает сейчас, когда выявилась необходимость комплексных интегративных исследований окружающей среды. Природа едина. Единой должна быть и наука о всех явлениях природы.

Еще одна фундаментальная черта науки — стремление абстрагироваться от человека, стать максимально безличной. Эта в свое время положительная особенность науки делает ее ныне неадекватной реальности и ответственной за экологические трудности, поскольку человек стал самым мощным фактором изменения действительности.

Следует также отметить, что политика в области научных исследований, как любая другая форма человеческой деятельности, не обладает такой степенью гибкости, чтобы немедленно реагировать на изменение ситуации, а реагирует с задержками.

Человек овладевает миром через его познание, но это познание не может быть абсолютным. Тем не менее, наука, давая человеку ценнейший неубывающий ресурс — информацию, является необходимым способом отражения объективного мира, и ни мистика, ни интеллектуальное созерцание, ни поэтическое отношение к природе не заменяет науку в деле объяснения мира и прогнозирования последствий его изменения человеком.

Более того, увеличение масштабов преобразовательной деятельности человека требует повышения теоретического уровня исследований системы «природа — общество», усиления их прогностической мощи, без чего невозможно эффективное управление природой. Чем выше технический уровень, тем более прочные и важные связи в природе нарушаются и тем насущнее потребность в научных рекомендациях для выбора альтернативы: или попытаться облегчить адаптацию среды к техническим новшествам, или изменить и даже отказаться от задуманного плана преобразования.

В дополнение к отмеченным выше преобладанию анализа в науке, ее обезличенности, абстрагирующему характеру, чрезмерной специализации, дисгармоничности в развитии ее отдельных частей, выходу за рамки наглядности в ту область, где все решается не объективными законами, а случайностью и свободной волей, можно добавить упрек в том, что наука и техника способствуют социальному угнетению, в связи с чем раздаются призывы об отделении науки от государства (П. Фейерабенд).

К парадоксам развития науки относится то, что наука, с одной стороны, сообщает объективную информацию о мире, а с другой — уничтожает ее и ее носителей (при различных экспериментах) или что-либо уничтожается на основе научной информации (виды жизни, невоспроизводимые ресурсы).

Но главное, наука теряет надежду сделать людей счастливыми и дать им истину. Об этом говорил еще Л.Н.Толстой. «Действительность нельзя познать с помощью науки, так как научное познание — это частное познание, имеющее дело с определенными предметами, а не с самим бытием», — утверждает современный немецкий философ К. Ясперс. Сделать человека счастливым науке не удастся никогда, а отказ от претензий на абсолютную истину подрывает ее лидирующую роль в культуре.

Наука как эволюционный процесс.

Наука не только изучает развитие мира, но и сама является процессом, фактором, результатом эволюции. Если мы рассмотрим науку как эволюционный механизм, то увидим, что она становится все более сложно организованной системой, не способной практически к самоорганизации. Необходимость перестройки науки вызвана тем, что мир постоянно изменяется (под влиянием науки в том числе), и наука должна реагировать на эти изменения как реагирует живой организм.

Очевидна необходимость внутренней целостности естествознания и его связи с гуманитарными и техническими науками. Ценность науки определяется не только отдельными достижениями, но и гибкостью ее функционирования как единой системы. Наука должна быть едина, как едина биосфера.

Решая вопрос об эволюции человека, мы приходим к выяснению роли науки, поскольку она стала основным фактором эволюции не только в смысле ее вклада в совершенствование разума, но и в смысле ее участия в развитии генной инженерии и т. п. Наука стала великим Конструктором эволюции Земли, и сама эволюция человека зависит от того, каким образом и в каком направлении будет развиваться наука. Наука может ускорить или затормозить эволюцию человека. Естественные механизмы эволюции под влиянием общественного и технического прогресса перестают действовать, а к новым факторам (к примеру, радиоактивности) человек эволюционно не приспособлен. Наука должна находиться в гармонии с эволюцией мира. Другими словами, должна образоваться обратная связь между наукой и другими сторонами жизни, которая регулировала бы развитие науки.

Эволюция Вселенной, начиная с точки сингулярности, шла по пути увеличения разнообразия мира, создания новых частиц, которые не существовали изолированно, а объединялись в новые целостности — атомы, молекулы, клетки и т. д., упорядоченно функционирующие по своим законам. Аналогично увеличение разнообразия науки должно сопровождаться интеграцией и ростом упорядоченности, а это и называется становлением науки как целостной интегративно-разнообразной гармоничной системы.

На эволюцию науки в данном направлении дает основание надеяться известное диалектическое положение о том, что познание мира совершенствуется по мере его преобразования. Человек имеет ныне возможность конструировать самого себя как генетически, так и меняя окружающую среду. При этом возникают новые перспективы и увеличивается ответственность.

В современной науке наблюдаются важные процессы, являющиеся реакцией на те задачи, которые встают в связи с интенсивным уплотнением системы функциональных связей между природой и обществом. Для современной науки становится характерной тенденция экологизации и т. п. Можно предположить, что наука вскоре станет более органичной частью культуры, а вся культура будет развиваться как одно целое и часть биосферы, становясь экологичной культурой.

В связи с этим большой интерес в XXI в. может представлять изучение несиловых взаимодействий (в природе и человеческом обществе), дальнодействия, сознательного управления разнообразными процессами. Общее значение науки будет зависеть от того, что она даст для решения фундаментальных проблем человека: будет ли она способствовать переходу от потребляющей цивилизации к устойчиво развивающейся, контролю за агрессивностью, которая при отсутствии межвидовой борьбы не ведет к эволюции, созданию новой структуры личности — любовно-творческой взамен агрессивно-потребительской.

Вопросы для повторения.

1. Каковы главные выводы из развития естествознания в XX в.?

2. Какие научные революции произошли в XX в.?

3. Каковы механизмы эволюции, выявленные наукой?

4. Какова современная естественно-научная картина мира?

5. Что представляет собой наука как эволюционный процесс?

6. Каков идеал научного знания?

7. Что такое наука как целостная интегративно-разнообразная система?

8. Что такое структурные уровни организации материи?

9. Как с помощью концепции структурных уровней достигается единство научного знания?

10. Что такое дифференциация и интеграция научного знания?

Задания к семинару.

I. Ответьте на вопросы.

1. Какие попытки построить единую науку предпринимались раньше и как эта проблема решается сейчас?

2. Почему идеалом науки является наука как целостная интегративно-разнообразная гармоничная система?

3. Каковы предмет и методы основных естественных наук?

4. Как изменялась в XX в. методология естествознания и почему она получила большое развитие?

5. Назовите 20 основных понятий современного естествознания и дайте их характеристику.

6. Опишите 10 крупнейших открытий современного естествознания.

7. В чем сходство и различие изучаемых естествознанием типов систем (простые и сложные, устойчивые и неустойчивые, закрытые и открытые и т. п.)?

8. Что общего и чем различаются проблемы происхождения материи, Вселенной, жизни, человека?

9. Какие существуют общие закономерности функционирования природы?

10. Каково различие между законом, развитием и целесообразностью?

11. Кто такие сциентисты и антисциентисты? Кто из них прав?

12. Что такое наука как эволюционный процесс и часть биосферы?

13. Как вы понимаете утверждение, что наука — это «третий мир», мир познания?

II. Прокомментируйте высказывания.

«Смотрю ли я с оптимизмом на будущее науки? Оптимисты, пессимисты — трудно сказать, кто мы, потому что наука принесла людям и много хорошего, и вместе с тем — атомные бомбы, ракеты и другие виды оружия, которые представляют угрозу человечеству. В современной международной обстановке эти научные достижения представляют большую опасность. Катастрофы не должно быть, ибо она принесет гибель всему нашему миру. Чтобы этого не случилось, нужно взаимопонимание. Между коллегами, народами, государствами. Между наукой и обществом. Ученый обязан оценивать вред и пользу, которые его наука способна принести человечеству» (Х. Альвен).

«Узкий специалист теряет общую перспективу» (Г. Селье).

«Точно так же, как сам человек, его разум и его тело развиваются в соответствии с кодом, записанным в двух крошечных клетках, так и сложнейшая организация научного учреждения базируется на одной идее, плане, проекте» (Г. Селье).

III. Прокомментируйте схемы.

1. Структурные уровни организации материи.

2. Главные науки XX в.

Космология, теория относительности, квантовая механика, синергетика, кибернетика, генетика, экология, этология, этнология, социобиология, методология науки, этика науки.

Литература.

Вернадский В.И. Размышления натуралиста: в 2 кн. — Кн. 2. — М., 1977.

Мир вокруг нас: Беседы о Мире и его законах: Сб. ст. / Сост. Е.В. Дубровский. — М., 1983.

Пуанкаре А. О науке. — М., 1983.