Научные революции как форма развития науки.

Революции в науке, как и в любой другой сфере, представляют собой коренную ломку, глубокие изменения в содержании и методах познания. Это - скачкообразные этапы в развитии науки, когда она принципиально меняет парадигмы и научно-исследовательские стратегии как основания науки. Главные среди них: идеалы, средства и методы исследования, картина мира, философские идеи и принципы, обосновывающие цели, методы научного исследования. Примером может служить мыслительная революция, осуществленная И. Кантом. Философ рассматривал познание как деятельность, протекающую по своим законам. Он разработал принципы познающего разума, выходящего за пределы опыта, предпринял критический анализ познавательных способностей человека и в результате создал теорию субъекта, независимого от объекта познания. Познавательный акт субъекта впервые предстал как основание науки. Смысл мыслительной революции Канта в том, что основой научного познания стало не созерцание предмета, а творческое воображение как умодеятельность по конструированию знания.

Т. Кун разделил научное познание на два периода. Один из них он назвал нормальной наукой, а другой - научной революцией. В первый период происходит традиционное познание: ученые действуют исключительно по старому образцу, в строгих рамках общепринятой парадигмы. Они ставят и разрешают концептуальные, инструментальные и математические задачи. В этот период исключаются критика и замена парадигмы, которой ученые руководствуются в течение длительного времени; при этом сама парадигма несколько уточняется, а сфера ее действия расширяется. В период такого состояния науки ученые вырабатывают новые алгоритмы научной деятельности, не выходя, однако, за пределы общепринятой научной парадигмы и решая в ее рамках все научно-исследовательские задачи. Этой парадигме подчиняются все совокупные теории, методологические нормы, ценностные стандарты и мировоззренческие установки. Однако период нормальной науки заканчивается, когда возникают проблемы, неразрешимые в ее традициях. Тогда нормальная наука переходит в качественно иное состояние - инновационное, а ученые вырабатывают новую научную парадигму, которую Кун назвал революцией в науке.

Сами научные революции различаются по глубине и широте охвата системных элементов науки, по характеру изменений ее базовых оснований - концептуальных, методологических и социокультурных. Так, первая научная революция произошла в эпоху Возрождения. Именно тогда Николай Коперник создал гелиоцентрическое учение. В своем труде «Об обращениях небесных сфер» он заявил, что Земля не является центром мироздания и «Солнце не ходит вокруг Земли», а «как бы восседает на Царском престоле и управляет вращающимся около него семейством светил». Это открытие стало мировоззренческой революцией, подорвавшей старые научные и религиозные воззрения на мир. Ученый высказал мысль и о движении как свойстве материальных объектов.

Следующая глобальная революция в науке произошла в XVII веке; ее связывают с именами таких выдающихся ученых, как Г. Галилей, И. Кеплер и И. Ньютон. В учении Галилео Галилея заложены парадигмальные основы для нового механистического естествознания. Он первым возвел механику на уровень теоретической науки. Но, согласно Галилею, научное познание все равно должно базироваться на эксперименте - как мысленном, так и материальном. Будучи одним из основателей опытно-экспериментальной науки, он заложил основы классической динамики, сформулировав принцип относительности движения, идею инерции, закон свободного падения тел. Галилей доказал, что опытные данные - это факты, которые, являясь исходным элементом познания, нуждаются в неких теоретических предпосылках, в мысленных допущениях, идеализациях, гипотезах.

Оценивая теоретические и методологические концепты Галилея, немецкий физик В. Гейзенберг отмечал, что «Галилей отвернулся от традиционной, опиравшейся на Аристотеля науки своего времени и подхватил философские идеи Платона. Новый метод стремился не к описанию непосредственно наблюдаемых фактов, а скорее к проектированию экспериментов, к искусственному созданию феноменов, при обычных условиях не наблюдаемых, и к их расчету на базе математической теории» (Гейзенберг В. Шаги за горизонт. М., 1987. С. 232). Этим самым Гейзенберг выделяет две характерные черты нового метода Галилея:

а) стремление ставить каждый раз новые точные эксперименты, создающие идеализированные феномены;

б) сопоставление последних с математическими структурами, принимаемыми в качестве законов природы.

Научные революции

Первая революция

XVII — первая половина XVIII века — становление классического естествознания. Основные характеристики: механистическая картина мира как общенаучная картина реальности; объект — малая система как механическое устройство с жестко детерминированными связями, свойство целого полностью определяется свойствами частей; субъект и процедуры его познавательной деятельности полностью исключаются из знания для достижения его объективности; объяснение как поиск механических причин и сущностей, сведение знаний о природе к принципам и представлениям механики.

Вторая революция

Конец XVIII — первая половина XIX века, переход естествознания в дисциплинарно организованную науку. Основные характеристики: механическая картина мира перестает быть общенаучной, формируются биологические, химические и другие картины реальности, не сводимые к механической картине мира; объект понимается в соответствии с научной дисциплиной не только в понятиях механики, но и таких, как «вещь», «состояние», «процесс», предполагающих развитие и изменение объекта; субъект должен быть элиминирован из результатов познания; возникает проблема разнообразия методов, единства и синтеза знаний, классификации наук; сохраняются общие познавательные установки классической науки, ее стиля мышления.

Третья 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.

Четвертая революция

Конец XX — начало XXI века, радикальные изменение в снованиях 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. При методологическом анализе процессов развития и роста науки остается не проясненным вопрос: универсально ли понятие «научная революция» или оно применимо лишь к отдельным ситуациям в истории естествознания, имеющим достаточно уникальный характер. Обоснованию применимости этого понятия в естественных науках посвящено много исследований, как отечественных, так и зарубежных.

Как показывают исследователи, научная революция может протекать двояко: 1) вызывать трансформацию специальной картины мира без изменения идеалов и норм исследования, и 2) осуществлять радикальные изменения и в картине мира, и в системе идеалов и норм науки.

Примерами первого типа могут быть революция в медицине, вызванная открытием В. Гарвея кругообращения крови (1628); революция в математике в связи с открытием дифференциального исчисления И. Ньютона и Г. Лейбница; кислородная теория Лавуазье; переход от механической картины мира к электромеханической в связи с открытием теории электромагнитного поля. Они не меняли познавательных установок классической физики, идеалов и норм исследования (признание жестко детерминированных связей процессов и явлений, исключение помех, связанных с приборами и средствами наблюдения, и т.д.).

Пример научной революции второго типа – открытия термодинамики и последовавшая в середине XX в. квантово-механическая революция, которая вела не только к переосмыслению научной картины мира, но и к полному парадигмальному сдвигу, меняющему также стандарты, идеалы и нормы исследования. Отвергалась субъектно-объектная оппозиция, изменялись способы описания и обоснования знания, признавались вероятностная природа изучаемых систем, нелинейность и бифуркационность развития. Выделяют четыре типа научных революций по следующим основаниям: 1) появление новых фундаментальных теоретических концепций; 2) разработка новых методов; 3) открытие новых объектов исследования; 4) формирование новых методологических программ.

Предпосылкой любой научной революции являются факты или та фундаментальная научная аномалия, которая не может быть объяснена имеющимися научными средствами и указывает на противоречия существующей теории. Когда аномалии, проблемы и ошибки накапливаются и становятся очевидными, развивается кризисная ситуация, которая и приводит к научной революции. В результате научной революции возникает новая объединяющая теория (или парадигма в терминологии Куна), обладающая объясняющей силой и устраняющая ранее имеющиеся противоречия.

Научная революция в физике, химии, биологии привела в итоге к созданию качественно иных научно-исследовательских программ и новых парадигм и в медицине, к становлению научной медицины как специальной дисциплины, изучающей человека и все его жизненные параметры. Точные науки стали для медицины образцом для подражания, но прежде всего для физиологии и анатомии организмов. С XVII в. на первый план выдвинулись проблемы осознания взаимосвязи строения и функции организма. При университетах и академиях Европы создавались анатомические музеи, призванные демонстрировать сходство в строении основных систем органов человека и животных. Модными стали и частные музеи. Наиболее известным среди них был музей английского хирурга Дж. Хантера (1728-1793), в котором было собрано около 14 тыс. анатомических препаратов.

Обоснование основных принципов целлюлярной (лат. cellula - клетка) патологии немецким ученым-патологом Рудольфом Вирховом (1821-1902) явилось революционным этапом на пути развития медицины. В работах «Целлюлярная патология» (1855) и «Целлюлярная патология как учение, основанное на физиологической и патологической гистологии» (1858) он убедительно показал, что материальным субстратом болезни является клетка - основная структурная единица сложного организма. Ученый исходил из того, что вся патология есть патология клетки, что она - краеугольный камень научной дисциплины. Опираясь на целлюлярную патологию, Р. Вирхов вплотную подошел к научному пониманию патологического процесса. Он ввел ряд новых терминологических обозначений, которые сохранились и в современной медицине. Многие известные ученые-медики считают, что современная медицинская наука своими корнями уходит в целлюлярную патологию. Однако этому учению была присуща методологическая незавершенность, что проявилось в недооценке целостности организма, в гипертрофированном значении локального, местного.

Итак, в эпоху Нового времени механическая картина мира утверждала, что Вселенная - совокупность большого числа неизменных и неделимых частиц. Это во многом сыграло положительную роль, поспособствовав естественно-научному пониманию многих явлений природы. В основе этой картины лежал метафизический подход к исследованию явлений и процессов природы, ничем не связанных между собой, неизменных и неразвивающихся, ставший по сути традиционным на этом этапе развития науки. Однако в начале XIX века началось «свержение» метафизического метода как отжившего способа мышления, но все же пока повсеместно господствовавшего в естествознании. Особенно процессу низвержения механицизма способствовали три великих научных открытия: создание клеточной теории, открытие закона сохранения и превращения энергии и разработка Дарвином эволюционной теории. Это существенно повлияло на отход ученых от классических канонов. В научном познании появляются новые основания.