Научные революции

4.Третья научная революция

Конец XIX — середина XX века, преобразование параметров классической науки, становление неклассического  естествознания. Существенные революционизирующие  события: становление релятивистской и квантовой теорий в физике, становление  генетики, квантовой химии, концепции  нестационарной Вселенной, возникают  кибернетика и теория систем. Основные характеристики: HКМ — развивающееся, относительно истинное знание; интеграция частнонаучных картин реальности на основе понимания природы как сложной динамической системы; объект — не столько «себетождественная вещь», сколько процесс с устойчивыми состояниями; соотнесенность объекта со средствами и операциями деятельности; сложная, развивающаяся динамическая система, состояние целого не сводимо к сумме состояний его частей; вероятностная причинность вместо жесткой, однозначной связи; новое понимание субъекта как находящегося внутри, а не вне наблюдаемого мира — необходимость фиксации условий и средств наблюдения, учет способа постановки вопросов и методов познания, зависимость от этого понимания истины, объективности, факта, объяснения; вместо единственно истинной теории допускается несколько содержащих элементы объективности теоретических описаний одного и того же эмпирического базиса.

Третья глобальная научная революция была связана со 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 это выразилось в  открытии делимости атома, становлении  релятивистской и квантовой теорий;-         в космологии были сформированы  модели нестационарной эволюционирующей  Вселенной;

-         в химии возникла квантовая  химия, фактически стёршая грань  между физикой и химией;

-         одним из главных событий в  биологии стало становление генетики;

-         возникли новые научные направления,  например, такие как кибернетика  и теория систем.

В процессе всех этих революционных  преобразований формировались идеалы и нормы новой, неклассической науки. Они характеризовались 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.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 были идеалы и нормы объяснения, описания и доказательности знаний, утвердившиеся в квантово-релятивистской физике. В классической физике идеал объяснения и описания предполагал характеристику объекта «самого по себе», без указания на средства его исследования. В квантово-релятивистской физике в качестве необходимого условия объективности объяснения и описания выдвигается требование четкой фиксации особенностей средств наблюдения, которые взаимодействуют с объектом.

Новая система познавательных идеалов и норм обеспечивала значительное расширение поля исследуемых объектов, открывая пути к освоению сложных  саморегулирующихся систем. В отличие  от механических 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, способом, который зависит от исторического развития средств и методов познавательной деятельности. На этой основе вырастало новое понимание категорий истины, объективности, факта, теории, объяснения.

Радикально изменялись и  философские основания 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 т. д. В принципе можно сказать, 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.

5. Четвёртая научная революция

Конец XX — начало XXI века, радикальные изменение в основаниях научного знания и деятельности —  рождение новой постнеклассической науки. События — компьютеризация науки, усложнение приборных комплексов, возрастание междисциплинарных исследований, комплексных программ, сращивание эмпирических и теоретических, прикладных и фундаментальных исследований, разработка идей синергетики. Основные характеристики: НКМ — взаимодействие различных картин реальности; превращение их во фрагменты общей картины мира, взаимодействие путем «парадигмальных прививок» идей из других наук, стирание жестких разграничительных линий; на передний план выходят уникальные системы — объекты, характеризующиеся открытостью и саморазвитием, исторически развивающиеся и эволюционно преобразующиеся объекты, «человекоразмерные» комплексы; знания об объекте соотносятся не только со средствами, но и с ценностно-целевыми структурами деятельности; осознается необходимость присутствия субъекта, это выражается, прежде всего, в том, что включаются аксиологические факторы в объяснения, а научное знание с необходимостью рассматривается в контексте социального бытия, культуры, истории как нераздельное с ценностями и мировоззренческими установками, что в целом сближает науки о природе и науки о культуре. Типы научной рациональности: классическая рациональность (соответствующая классической науке в двух её состояниях – додисциплинарном и дисциплинарно организованном); неклассическая рациональность (соответствующая неклассической науке) и постнеклассическая рациональность. Между ними, как этапами развития науки, существуют своеобразные «перекрытия», причём появление каждого нового типа рациональности не отбрасывало предшествующего, а только ограничивало сферу его действия, определяя его применимость только к определённым 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 «субъект-средства-объект» (включая в понимание субъекта ценностно-целевые 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.

В современную эпоху мы являемся свидетелями новых радикальных изменений в основаниях науки. Эти изменения можно охарактеризовать как четвертую глобальную научную революцию.

Для этого этапа развития естествознания характерно интенсивное  применение научных знаний во всех сферах социальной жизни. Изменяется характер научной деятельности. Он определяется 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). Наряду с дисциплинарными исследованиями на передний план все более выдвигаются  междисциплинарные и проблемно-ориентированные  формы исследовательской деятельности.

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 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 самоорганизацией. 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.

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 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. 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 шире внедряться идеал исторической реконструкции, которая выступает особым типом  теоретического знания, ранее применявшимся  преимущественно в гуманитарных науках (истории, археологии, историческом языкознании). Образцы такого подхода  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, то есть если можно поэкспериментировать 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.