Взаимодействие научной картины мира и опыта

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).

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 взаимодействуют 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 особые формы 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 гг., 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: додисциплинар-ной науке XVII в., 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 истечение¹. 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)². Новая трактовка силы была преддверием 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, прин­цип 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.

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 целена-правляет 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 ЗС 48 — сразу же возник вопрос о том, 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 в 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 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 отвер­гается 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.

Большинство наук значительно позже физики вступили в стадию теоретизации, связанную с формированием конкретных теоретических моделей и законов, объясняющих факты. Поэтому при анализе истори­ческой динамики знания в этих науках методолог чаще всего сталки­вался с доминированием ситуаций эмпирического поиска, в которых картина реальности берет на себя функции теоретического программи­рования опыта и развивается под его воздействием. При этом в науке одновременно могут соперничать альтернативные картины реальнос­ти, каждая из которых выполняет роль исследовательской программы, предлагая свою постановку исследовательских задач и интерпретацию эмпирического материала. В этой конкуренции обычно побеждает та исследовательская программа, которая лучше ассимилирует накапли­ваемый материал, обеспечивает переход к построению первых теорети­ческих моделей и которая соответствует мировоззренческим установ­кам, сложившимся в культуре определенного исторического периода.

Такой путь эмпирического познания широко распространен в науке. Он может быть прослежен не только в физике, но и в биологии. Типич­ным примером здесь является соперничество альтернативных картин биологического мира, выдвинутых Ж. Кювье и Ж.Б. Ламарком. Каждая из них взаимодействовала с опытом и ставила свои задачи эмпирическо­му поиску. Представления Кювье о неизменных видах и геологических катастрофах стимулировали целенаправленное накопление фактов, свидетельствовавших о существовании в прошлом видов, радикально отличающихся от современных и уже исчезнувших. Картина биологиче­ской реальности, предложенная Ламарком, ассимилировала этот эмпи­рический материал, но давала ему иную интерпретацию: разнообразие видов истолковывалось как результат возникновения одних видов из других в результате приспособления организмов к меняющимся услови­ям обитания и наследования приобретенных признаков. В этой картине вводилось представление о постепенном совершенствовании органиче­ского мира и появлении все более высокоорганизованных видов.

Новая картина биологического мира меняла ориентиры эмпиричес­кого поиска. Основные задачи теперь состояли в обнаружении фактов, свидетельствующих о постепенном накоплении изменений и непре­рывной линии эволюции (задачи, противоположные тем, которые ста­вились картиной органического мира, отстаиваемой Кювье и его сто­ронниками). Показательно, что по мере расширения эмпирической базы ламаркистская картина биологической реальности уточнялась и конкретизировалась. В ней появилось представление о ступенчатой вос­ходящей лестнице существ как результате эволюционных изменений и, соответственно, о градациях крупных таксономических групп живот­ных и растений. Подчеркнем, что и в последующем развитии биологии классификации и типологии биологических объектов, обобщающие на­копленный эмпирический материал, чаще всего осуществлялись под непосредственным влиянием картины биологического мира, которая функционировала в качестве исследовательской программы, целенаправляющей научный поиск.

Роль картины исследуемой реальности в интерпретации фактов и постановке задач эмпирического исследования может быть обнаружена и в других естественнонаучных дисциплинах. Например, то, что в химии называют флогистонной теорией, не может быть рассмотрено как тео­рия в полном смысле слова, поскольку она не содержала конкретных за­конов и теоретических схем, объясняющих факты, а вводила лишь принципы такого объяснения. Посредством таких принципов фиксиро­валась весьма общая система представлений о химических объектах и их связях. Эта система представлений и образовывала картину химической реальности. Основы указанной картины были заложены в XVII в. рабо­тами Бехера и Г. Шталя. В этой картине все химические соединения рас­сматривались как состоящие из троякого рода «земель» — особых начал (элементов), которые соединяются с водой и особой материальной суб­станцией — флогистоном. «Земли», «вода», «флогистон» выступали как первичные сущности, а все остальные вещества (соединения, «смешан­ные тела») полагались построенными из этих сущностей.

Процессы окисления и горения связывались с действием флогис­тона, а кроме того, он считался «летучей субстанцией», которая могла сообщать свою летучесть частицам вещества при соединении с ними. Поскольку в этот период ньютоновское учение о всемирном тяготе­нии только возникало, многие последователи Шталя верили, что фло­гистон не притягивается к центру Земли, но стремится вверх.

Эта картина реальности, принятая исследователями, объясняла хи­мические реакции как процесс перехода флогистона от вещества, бога­того им, к веществу, в котором флогистона содержится меньше. Она позволяла рассматривать сами химические реакции в качестве взаимо­действия как минимум двух веществ, объединить процессы горения с явлением обжига и т.д., иначе говоря, позволяла накапливать эмпириче­ские факты и интерпретировать их. Более того, на основе этой картины были получены некоторые оправдавшиеся в практике советы по улуч­шению процессов выплавки металлов³. Но по мере развития знания от­крывались и такие факты, которые не укладывались в рассматриваемую картину химических процессов. Так, установление Реем увеличения ве­са металлов при превращении их в окалину вступало в противоречие с флогистонной концепцией, согласно которой считалось, что в процессе горения теряется некоторая часть горючих тел. Тем не менее один из ос­новоположников «флогистонной теории» — Г. Шталь — не придал это­му факту никакого значения, а его последователи, с целью сохранения существующей картины химической реальности, прибегали к представ­лениям об отрицательном весе флогистона (Гитон де Морво).

Устойчивость картины реальности по отношению к аномалиям (фактам, не укладывающимся в ее представления) — характерная осо­бенность ее функционирования в качестве исследовательской про­граммы. И. Лакатос отмечал, что ядро программы (в данном случае фундаментальные принципы и представления картины исследуемой реальности) сохраняется за счет пояса защитных гипотез, которые выдвигаются по мере появления аномальных фактов.

Гипотеза «отрицательного веса флогистона» является типичным примером попытки защитить ядро исследовательской программы. Вместе с тем накопление аномалий и увеличение числа ad hoc гипотез в «защитном поясе» картины реальности стимулируют критическое отношение к ней и выдвижение новой картины.

В истории химии рассматриваемого исторического периода новая картина исследуемой реальности была предложена А. Лавуазье. Она не­которое время конкурировала с прежними, основанными на флогис­тонной концепции, представлениями о химических процессах, а затем вытеснила устаревшую картину. Новая картина реальности, развитая Лавуазье, элиминировала представления о флогистоне и ввела новое представление о химических элементах — как простых веществах, яв­ляющихся пределом разложимости вещества в химическом анализе, из которых благодаря действию «химических сил» образуются сложные вещества. Эта картина позволила дать иную интерпретацию имеющих­ся фактов, а перед исследователями, принявшими ее; возникали новые задачи: изучение свойств химических элементов, экспериментального доказательства закона сохранения вещества и анализа природы «хими­ческих сил» и т.д.

Функционирование картины реальности в качестве исследователь­ской программы, целенаправляющей эмпирический поиск, можно проследить и на материале социальных наук. Здесь также можно обна­ружить конкуренцию различных представлений о реальности, каждое из которых ставило свои задачи эмпирическому исследованию.

Так, в исторической науке и социологии XX столетия картины со­циальной реальности, предложенные, например, А. Тойнби, П. Соро­киным, картина общества, отстаиваемая сторонниками классическо­го марксизма, выдвигали различные типы задач при исследовании конкретных исторических ситуаций.

Тойнби основное внимание уделял фактам, которые могли бы сви­детельствовать об особенностях каждой из выделенных им цивилиза­ций и об их циклическом развитии. Он стремился проследить иерар­хию социальных ценностей и концепцию смысла жизни, которые лежат в основании каждого из видов цивилизации и которые опреде­ляют ее ответы на исторические вызовы. Соответственно этим зада­чам происходил отбор фактов и их интерпретация.

Картина социально-исторической реальности, предложенная П. Сорокиным, также акцентировала внимание историка на иссле­довании фундаментальных ценностей, которые определяют тип культуры и соответствующий ей тип социальных связей. Здесь ос­новная задача состояла в выявлении фактов, обосновывающих ти­пологию культур, соответствующую, согласно Сорокину, трем ос­новным типам мировосприятия (чувственному, рациональному и интуитивному).

Историки и социологи, разделявшие эту систему представлений, со­средоточивали усилия на анализе того, как проявляются фундаменталь­ные ценности в различных состояниях религиозной жизни, в философ­ской и этической мысли, в политике и экономических отношениях.

Что же касается историков-марксистов, то для них главное в иссле­довании исторического процесса состояло в анализе изменений спосо­ба производства, классовой структуры общества, выяснении зависимо­сти духовной жизни от господствующих производственных отношений.

Картина социальной реальности, заданная основными принципа­ми исторического материализма, требовала рассматривать все истори­ческие события под углом зрения смены общественно-экономических формаций. Соответственно всем этим парадигмальным установкам ставились задачи поиска и истолкования исторических фактов.

Характерно, что, когда обнаруживались факты, которые не согла­совывались с исходной картиной социальной реальности, они либо оставались без объяснения, либо объяснялись посредством ad hoc ги­потез. Причем сопротивление картины реальности напору «аномаль­ных» фактов было тем больше, чем активнее эта картина служила идеологическим целям. Известно, например, что историки-марксис­ты испытывали немалые трудности при анализе традиционных циви­лизаций Востока, применяя к ним представления о пяти обществен­но-экономических формациях. В частности, не обнаруживалось убедительных фактов, свидетельствовавших о существовании в исто­рии этих обществ рабовладельческого способа производства. Модель рабовладельческой формации в лучшем случае была применима к не­большому числу древних цивилизаций средиземноморского региона. Сложности возникали и при исследовании традиционных восточных обществ с позиций классических марксистских представлений о фео­дальном способе производства.

Все эти факты требовали корректировки разработанной К. Марксом и Ф. Энгельсом картины социальной реальности. Показательно, что в свое время К. Маркс, обнаружив трудности согласования эмпирическо­го материала, относящегося к истории традиционных цивилизаций, с предложенной в его картине социальной реальности типологией об­ществ, предпринял попытку несколько модернизировать эту картину. Он выдвинул гипотезу об азиатском способе производства как основании восточных цивилизаций. Впоследствии историки-марксисты много­кратно возвращались к этой идее. Было проведено несколько дискуссий по проблеме азиатского способа производства. Однако по мере усиления в СССР идеологического контроля над общественными науками и догматизации марксизма все больше доминировали попытки подогнать факты под представления о пяти общественно-экономических форма­циях, выдвигая различные, часто искусственные, допущения.

Вообще-то попытки сохранить ядро исследовательской програм­мы путем введения защитных гипотез являются характерным призна­ком ее функционирования. Тем более когда такое ядро представлено фундаментальными принципами науки, констатирующими приня­тую в ней онтологию — картину исследуемой реальности.

Пересмотр принципов картины реальности под влиянием новых фактов всегда предполагает обращение к философско-мировоззренческим идеям. Это в равной мере относится и к естествознанию, и к социальным наукам.

Вместе с тем в социально-научном исследовании идеологические и политические аспекты мировоззрения играют особую роль. Их вли­яние может стимулировать выработку новых представлений об иссле­дуемой предметной области, но может и усилить сопротивление но­вым фактам, даже в тех ситуациях, когда принятая картина социальной реальности все меньше обеспечивает положительную эв­ристику эмпирического поиска.

Таким образом, анализ различных научных дисциплин позволяет сделать вывод об универсальности познавательных ситуаций, связан­ных с функционированием специальных научных картин мира (кар­тин исследуемой реальности) в качестве исследовательских про­грамм, непосредственно регулирующих эмпирический поиск, и об их развитии под влиянием эмпирических фактов. Такое развитие в клас­сической науке выступает одним из условий построения теоретичес­ких схем, составляющих ядро конкретных научных теорий.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: