В настоящее время Землю и ее структурные элементы изучает целый комплекс наук (более сотни). Процесс дифференциации, охвативший естествознание, глубоко проник и в геологию, способствуя детальному изучению геологических явлений и процессов. Одновременно происходит и процесс интеграции, выражаясь во все более тесных контактах, взаимодействии ее с другими науками, и в первую очередь фундаментальными. В этих условиях возникла проблема взаимодействия наук, изучающих Землю, и их классификации.
Очень плодотворными оказались контакты геологии с такими фундаментальными областями научного знания, как физика, химия и математика. Проникновение идей и методов этих наук в геологические дисциплины оказало революционизирующее влияние, позволило вскрыть внутреннюю сущность геологических процессов, способствовало теоретизации геологии и большим успехам в познании Земли. Этот процесс привел к возникновению важных «пограничных» дисциплин: геофизики, геохимии, биогеохимии, кристаллофизики. В задачу этих дисциплин входит исследование различных сторон строения и развития Земли. Многие из них оказались настолько тесно взаимосвязанными, что ни одну из них нельзя отделить от геологии 22. роль некоторых из них в изучении геологических объектов оказалась столь существенной, что это позволило некоторым исследователям край-
22 См Шанцер Е В Современная геология и ее место в естествознании. — Взаимодействие наук при изучении Земли.
144
не сузить предмет геологии и даже говорить об утрате самостоятельности геологии как науки.
В условиях развития современного естествознания, когда границы между отраслями науки все более сглаживаются, становится трудно находить соответствующее место для возникающих областей знания и новых методов исследования. Сближение наук взаимно обогащает их, и при этом возникают не только новые методы исследования, но и совершенствуются старые, качественно меняется их роль в процессе познания.
В связи с этими процессами высказывается идея о создании новой науки о Земле, объединяющей традиционный подход к изучению геологических процессов с физико-химическим и математическим. Предполагается, что эта наука будет разрабатывать общую теорию строения и развития Земли на основе синтеза генетических методов и количественного подхода. Все это свидетельствует о том, что геология переживает сложный и закономерный этап развития. Влияние физико-химических, математических наук и современной техники на геологию настолько велико, что ее дальнейший прогресс во многом будет зависеть от того, насколько быстро и эффективно удастся внедрить средства этих наук.
Использование новых методов в науке о Земле тесно связано с развитием современной научно-технической революции, одной из особенностей которой является глубокое проникновение во все сферы человеческого знания и практической деятельности. Революционные преобразования охватили прежде всего фундаментальные науки:
физику, химию, биологию. Крупнейшие достижения этих наук не могли не оказать благотворного влияния на геологию. Действительно, в последние годы существенно обогатились знания о строении и составе глубинных зон Земли. Это стало возможным благодаря использованию сейсмического зондирования, гравиметрических и магнитометрических методов. Метод изотопного анализа, в основе которого лежит явление радиоактивности, позволил преодолеть ограниченность стратиграфического метода и уверенно датировать все отложения, в том числе магматические и метаморфические толщи.
Большие успехи достигнуты в изучении вещественного состава горных пород и минералов. Для этого используются новейшие достижения электроники, лазерная техника, явление магнитно-ядерного резонанса, газожид-
145
костная хроматография. Широко используются в геологии разнообразные методы количественного спектрального анализа. Они дали возможность оперативно определять состав огромного количества проб и делать прогнозы для поисков скрытых рудных тел, а также редких и рассеянных элементов. Началось использование электронно-вычислительных машин для обработки обширной геологической, геофизической и геохимической информации, очень трудоемкого подсчета запасов нефти, газа и руд, залегающих в сложных геологических условиях.
Таким образом, появление в геологии мощного арсенала новых методов и средств исследования, благотворное влияние новейших достижений фундаментальных наук способствовали развитию теоретической мысли. За последние десятилетия произошел пересмотр ряда теоретических положений в различных областях геологии и высказаны новые идеи, что позволяет утверждать, что научно-техническая революция оказала существенное влияние на теоретическую и прикладную геологию 23.
В настоящее время непрерывно повышается уровень теоретических исследований в естествознании. Однако процесс теоретизации его различных областей происходит неравномерно. Несмотря на крупные практические достижения современной геологии, в этом плане она значительно отстает от других естественных наук, что особенно четко проявляется в области развития геологической теории. Здесь представления об основных закономерностях строения и развития земной коры не выходят за рамки гипотез и недостаточно обоснованных схематических конструкций. Характер и направленность процесса ее теоретизации, пути и методы построения общей теории мало исследованы и не позволяют обрисовать четкую перспективу развития наук о Земле в этом плане.
Вопрос о теоретизации науки является одним из наиболее сложных в методологии научного познания. Это обусловлено рядом причин, из которых наиболее важными являются высокая абстрактность теоретического знания, его сложная внутренняя структура и взаимосвязи с эмпирическим знанием. В теоретических работах выделяются три основные стадии, характеризующие уровень
23 См. Тихомиров В. В. Научно-техническая революция и геология. — Известия Академии наук СССР, серия геологии, 1972, № 12.
146
развития науки24. Первая связана с созданием теоретического базиса, который представляет систему исходных понятий, принципов и гипотез, являющихся основой для дедуктивного построения научных теорий. Решающую роль при этом играет философское знание. На этой стадии изменяется существующая научная-картина мира или создается новая. Следующая стадия охватывает непосредственное построение научной теории. Третья стадия включает применение теории для объяснения явлений. Таким образом, построение теории возможно лишь при наличии выработанного теоретического базиса и соответствующей научной картины мира.
В настоящее время выдвигается задача создания «теоретической геологии», включающей некоторые теоретические концепции таких геологических дисциплин, как геотектоника, стратиграфия, литография. Однако содержащиеся в этих науках знания представляют в основном результат эмпирических обобщений, а не строгой научной теории. Подобное положение можно объяснить следующим образом. В разработке теоретического базиса большую роль играют философские идеи и принципы, непосредственно связанные с конкретной областью знания. В геологии же философские и методологические проблемы разработаны пока недостаточно25.
Важной предпосылкой построения теоретического знания является разработка естественнонаучной картины мира. В ее создании участвуют все области знания о природе, но особую роль играют фундаментальные науки, прежде всего физика. Определенный вклад в ее развитие вносит и геология. На различных этапах научного познания геологические воззрения формировались в тесной связи с философскими идеями, достижениями и выводами других естественных наук.
24 См. Мостепаненко М. В. Философия и методы научного познания. Л., 1972.
25 Лишь в последние годы появился ряд монографических работ, ставящих своей задачей целостный, системный анализ философских проблем геологии (см. Зубков И. Ф. Проблема геологической формы движения материи; Ивакин А. А. Роль принципов диалектики в геологическом познании. Алма-Ата, 1979; Парнюк М. А. и др. Социальные, гносеологические и методологические проблемы геологических наук. Киев, 1979).
147
4. Эволюция геологической теории: прогностический очерк
Развитие геологической теории осуществлялось в связи с общим прогрессом естественнонаучного знания и философских представлений. Ж. Кювье и его последователи, опираясь на метафизическое понимание развития, разработали теорию катастроф, явившуюся теоретической концепцией развития Земли и отражавшую определенный уровень знания той эпохи. Позднее Ч. Лайель показал несостоятельность таких представлений и создал новую научную картину развития Земли. Его идеи базировались на ряде общих принципов: однообразии природных сил, непрерывности, постепенности, длительности геологического времени. В униформизме Лайеля получили теоретическое обоснование многие важные проблемы геологии.
Дальнейшее развитие геологии показало неполноту и односторонность униформистских взглядов. В связи с этим начали формироваться представления о развитии Земли, базирующиеся на диалектических принципах всеобщей связи и развития. Эти идеи легли в основу современных геологических представлений, на которых и построена геологическая теория. Однако до сих пор существует немало спорных вопросов, нерешенных проблем, отсутствует единство взглядов в объяснении многих геологических фактов. Все это обусловливает относительный характер геологической теории, а подчас вызывает сомнения в возможности ее создания.
Таким образом, построение общей геологической теории находится пока еще на первой ступени. В настоящее время идет разработка философских и методологических проблем наук о Земле и геологической теории в целом, что позволит построить теоретический базис геологии и от него перейти к следующей ступени — построению общей научной теории геологических процессов.
Существенную роль в разработке научной теории играют логико-математические методы. В последние годы идет процесс математизации геологической науки. Эта важнейшая тенденция современной науки приводит к изменению не только многих представлений о природных процессах, но и характера самой науки. Одним из условий успешной математизации геологии является формализация ее понятийного аппарата и разработка
148
новых методологических принципов, отличных от традиционных, характерных для классической геологии.
Теоретизация современной науки тесно связана также с проникновением в нее системных методов исследования. Общая теория систем в своей основе опирается на диалектический принцип системной целостности. В свете этого принципа Земля рассматривается как сложная, саморазвивающаяся динамическая система. Введено даже понятие геологической материальной системы, характеризующейся определенным типом взаимосвязи и взаимодействия образующих ее компонентов, динамической структурой, получающей свое функциональное выражение в специфических процессах, с которыми связано ее развитие26. Эта система является результатом исторического развития и подвержена непрерывным изменениям. На современном этапе она представлена земной корой и взаимодействующими в ней сферами: мантией, атмосферой, гидросферой, биосферой, ноосферой. Представляя собой органичное целое, они образуют объект системного исследования. Однако гносеологически это было осознано лишь тогда, когда внутренней потребностью геологии стал синтез накопленного знания и переход ее к созданию обобщающей теории.
Мнение о большой эффективности системного мышления является ныне общепризнанным. Однако по отношению к конкретным наукам оно справедливо лишь при условии широкого использования развитого формально-математического аппарата. В геологии же делаются лишь первые шаги в этом направлении. Существует даже определенный скептицизм в отношении возможностей формализации геологических понятий и представлений. По-видимому, к решению вопроса об их формализации необходим дифференцированный подход.
Обычно выделяются три основных направления геологического исследования27. К первому, статическому, относятся задачи изучения строения Земли, ее структуры, взаимоотношения геологических тел, т. е. пространственное расположение геологических объектов. Второе направление — динамическое, связано с изучением современных геологических процессов. И третье,
26 См. Куражковская Е. А. Геологическая материальная система и закономерности ее развития. М., 1971.
27 См. Косыгин Ю. А. Методологические вопросы системных исследований в геологии. — Геотектоника, 1970, № 2.
149
ретроспективное, включает историко-генетические исследования, т. е. реконструкции геологического прошлого Земли.
Задачи этих направлений столь различны, что требуют разработки самостоятельных методологических подходов. Именно в статических и динамических системах потенциально заложены возможности формализации основных теоретических построений и последующее развитие системных представлений. Сочетание последних с историко-генетическими исследованиями явится важным вкладом в разработку общей геологической теории.
Вступление человека в космическую эру наложило отпечаток на современную науку, в том числе и на геологию. Последняя долгое время развивалась в рамках геоцентризма. Это была исторически ограниченная система взглядов на геологические процессы и явления, рассматриваемые в отрыве от других природных процессов, в частности от космических факторов.
Выход человека в космос заставил пересмотреть многие проблемы геологии. Открылись новые возможности для изучения как Земли в целом, так и земной коры. Ра-кетно-космическая техника и искусственные спутники позволили вести глобальное изучение нашей планеты из космоса, что способствовало разработке более совершенных методов ее изучения. Стало возможным создание новых теоретических концепций, а также проверка некоторых классических представлений в геологии. Например, лазерная локация, осуществленная с помощью «Лунохода-2», позволила определить с ранее недоступной точностью параметры системы Земля — Луна. Полученные данные подтвердили известную в геологии гипотезу дрейфа континентов, выявили более точные изменения скорости вращения Земли. Американские космонавты, побывавшие на поверхности Луны, получили интересные научные материалы, касающиеся химического состава и физических свойств лунных пород, строения поверхности Луны и ее возраста. Ценные данные доставлены с поверхности Луны советскими космическими кораблями. Важные сведения поступают с космических кораблей, исследующих планеты Марс, Венеру, Юпитер, Сатурн. Все это приближает науку к решению сложнейших задач — выяснению происхождения Земли, нашей Солнечной системы и строения Вселенной — и дает осно-
150
вания говорить о возникновении ново научного направления — космической геологии 28. Космические исследования не только углубляют знания об отдельных геологических явлениях, но и способствуют их интеграции и могут способствовать созданию единой космической науки.
Наметившиеся в последнее время тенденции в развитии геологической науки позволяют судить о важных изменениях «геологического» мышления. По мере нарастания темпов развития науки все отчетливее проявляется ее рефлексирующий характер. Во второй половине XX в. эта тенденция оформилась в виде самостоятельной дисциплины — науковедения. Задачи этой науки сложны и многообразны. Она тесно связана с такими разделами человеческого знания, как история естествознания и техники, философия и методология науки.
Применение науковедения к геологии позволяет решать задачу о ее представлении не только как совокупности знаний, но и как структурной организации. Одной из наиболее важных задач этого направления является исследование общих закономерностей становления и темпов ее развития. Указанная проблема еще мало исследована, хотя и представляет собой практическую ценность, так как является предпосылкой для долгосрочного планирования прикладных и теоретических исследований в геологии 29. Большой интерес вызывают вопросы организации геологической науки, ее материально-финансового обеспечения, подготовки кадров, обмена научной информацией.
Важное место занимает проблема научного прогнозирования в геологии. Эта наука, как и любая другая, не может обойтись без прогнозов ее развития в будущем. Современная наука располагает целым комплексом методов, различных видов прогнозов, которые могут быть использованы и в геологии. Однако эти возможности еще полностью не реализованы. К тому же геологический прогноз обладает спецификой, обусловленной природой геологического знания, и прежде всего его историчностью.
Во второй половине XX в. актуальной стала пробле-
28 См Сидоренко А В Космос и геология — Наука и человечество М, 1973
29 См Гордеев Д И История геологических наук, ч 2 М, 1972
151
ма взаимодействия природы и общества. В той или иной форме люди давно сталкивались с ней в своей практической деятельности и пытались ее разрешить. Характеризуя взаимоотношения человека с природой в ходе исторического процесса, Ф. Энгельс указывал на негативные последствия, выражающиеся в разрушении естественной природы. Задача человека состоит в том, чтобы понять свою связь с природой, познать ее законы, правильно их применять, предвидеть и регулировать последствия своей деятельности.
В условиях научно-технической революции взаимосвязи человека и природы еще более усложнились. Масштабы деятельности общества настолько возросли, что нынче уже выходят за пределы нашей планеты. «Человечество, взятое в целом, — отмечал В. И. Вернадский, — становится мощной геологической силой»30. Человек уже не может рассматривать природу как нечто чужое и противостоящее ему, подходить к ней с позиций потребителя. В условиях бурного роста промышленности, преобразования природы в крупных масштабах и возрастающего управления природными процессами необходим научный подход к геологии, характеризующийся комплексностью и позволяющий предвидеть ближайшие и отдаленные последствия воздействия общества на окружающую среду.
30 Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М., 1965, с. 328.
Глава VI
