Структура научных революций

Участник:

Стёпин Вячеслав Семенович – академик РАН

Вячеслав Степин: …Человек живет в другой парадигме. А вот в восточных, например, культурах или традиционалистских, там это было изначально с детства установкой – вокруг тебя живое и ты живешь в живом мире.

Александр Гордон: Давайте мы к этому вернемся в конце программы, а начнем все-таки с заявленной темы.

В.С. Это и есть то, что я называю «постнеклассическая рациональность». Постнеклассическая рациональность меняет мировоззренческие основания науки. Потому что наука вырастала из ценностей техногенной культуры, современная наука замкнута на эти ценности.

А.Г. Давайте все-таки отмотаем время назад и попробуем с вашей помощью разобраться, что такое «научная революция», что можно считать научной революцией. Потому что, говоря о современной науке со времен создания квантовой механики и до сегодняшнего дня, виден как раз очень четкий эволюционный процесс, и особых горизонтов для революционных преобразований вроде бы нет. Они есть у тех людей, которые сейчас находятся немножечко сбоку, которые серьезной наукой рассматриваются, в общем-то, достаточно брезгливо. Это люди, которые призывают соединить знания, найти новую основу, новую парадигму для развития научной мысли. Не знаю, грозит ли это новой научной революцией? Но вообще, что такое научная революция, и когда произошла первая?

В.С. Чтобы определить, что такое научная революция, надо, наверное, рассказать, как устроена наука, потому что без этого ничего не получится.

Во-первых, термин «структура научных революций» был придуман Томасом Куном, известным философом науки, профессор Массачусетского технологического института. Я его знал, у нас было несколько встреч и дискуссий. У Куна была такая идея – есть «парадигма», которая определяет некоторые образцы деятельности и способ видения реальности, которую изучает наука. Ломку парадигмы, ее смену Кун определял как научную революцию.

Надо сказать, что до этого были похожие идеи, когда говорили, что ломка фундаментальных понятий и представлений науки – это и есть научная революция. Пресловутая ленинская книга «Материализм и эмпириокритицизм» использует термин, который Ленин взял у историков и философов науки своего времени, которые тоже говорили о «научных революциях». Так что термин этот не новый.

Что Кун дал нового – он попытался дать структуру научных революций. А структура научных революций у него связана с понятием «парадигма». Тогда нужно выяснить, что такое парадигма. Когда Кун приводил примеры из истории естествознания – квантовая механика, теория относительности – это ломка парадигмы – все, как будто, было ясно. Но когда встал вопрос о том, какова структура парадигмы, то здесь возникли очень большие сложности. Куна упрекали, что термин многозначный, насчитывали до 60 разных смыслов понятия парадигмы. Кун в 69-м году в постскриптуме к «Структуре научных революций», это было второе издание, попытался дать структуру парадигмы.

Он выделил такие вещи, как метафизические части парадигмы. Что он под этим понимал – это тоже не четко определено было, но понимал он под этим какие-то принципиальные видения предмета науки и некоторые философские, мировоззренческие идеи. Затем у него были ценности, затем у него были символические обобщения и «парадигмы как образцы решения задач». Тут он и споткнулся, потому что здесь сразу возникали парадоксы.

Для него нормальная наука – это когда парадигма устойчива и решаются конкретные задачи. А ломка парадигмы – это революция. Но если символические обобщения и образцы решения задач внести в состав парадигмы, тогда их изменения будут научной революцией. В качестве примера символического обобщения он приводил закон колебания маятника. А образец решения задачи, например, колебания – это осциллятор. Но если у вас появляется такого типа новое символическое обобщение, по определению это вроде бы научная революция, но тогда как отличить от нормальной науки? В общем, тут возникают разрывы и парадоксы.

Я считаю, что это связано с недостаточным аналитическим исследованием структуры науки. В нашей философии науки еще в советский период достаточно хорошо эта сторона дела была исследована, и я в своих работах тоже много этим занимался. И я лично определяю парадигму или то, что ломается в процессе научной революции, как «основание науки». Я к основаниям науки отношу три основных компонента. Первый – это научная картина мира, второй компонент – идеалы и нормы науки, и третий компонент – это философско-мировоззренческие их обоснования, которые обеспечивают включение научной картины мира, идеалов и норм в культуру. Каждый из этих блоков можно проанализировать.

Научная картина мира – это некоторая предельно обобщенная схема-модель предметной области, которую изучает наука. Это основные ее системно-структурные характеристики. Она вводит представления. Например, когда была механика, была механическая картина мира, которая такое видение природы задавала, что мир состоит из неделимых корпускул – это взгляд на субстанцию. Из этих корпускул состоят три типа вещества, это жидкие, твердые и газообразные тела, три типа тел. Взаимодействие корпускул происходит за счет мгновенной передачи сил по прямой – принцип дальнодействия. Подчиняется это взаимодействие лапласовской причинности, и все это разыгрывается в абсолютном пространстве и абсолютном времени, которое является ареной протекания физических процессов, но сами физические процессы на пространство и время не влияют. Вот такая картина. Эта картина мира, как простой машины. И вообще тогда любимым был образ мира как часов, которые Бог однажды завел, а дальше они двигаются по законам механики. Это была картина мира, часть парадигмы.

Потом, после возникновения максвелловской электродинамики, произошло изменение картины мира. Открытие Максвеллом теории электромагнитного поля сменило эту механическую картину на электродинамическую картину мира, произошла ломка. От принципа дальнодействия отказались, ввели принцип близкодействия – силы передаются от точки к точке не по прямой, а вихрями. И ввели субстанции эфира как носителя разных типов сил – и гравитационных, и электромагнитных. Ввели представление о том, что есть кроме неделимых корпускул еще заряженные корпускулы, или атомы электричества, как их называли тогда. Но от абсолютного пространства-времени не отказались.

А потом еще одна ломка – это уже квантовая механика и теория относительности. Вернее, наоборот, сначала теория относительности, потом квантовая механика. Там сломали представление об абсолютном пространстве-времени, ввели представление о пространственно-временном континууме, расщепление которого дает относительные, меняющиеся пространственно-временные интервалы. Потом произошел отказ от лапласовской причинности, возникла идея двух типов причинности – жесткого и вероятностного детерминизма в квантовой механике. Ввели новое представление о строении вещества, корпускулярно-волновом дуализме – в общем, это уже современная физика.

Каждая из этих смен картин мира четко обозначаются как научная революция. Итак, первый компонент парадигмы – это научная картина мира, видение объекта, предмета исследования. А еще есть метод исследования, то есть тип деятельности, посредством которой осваивают объект. Тип деятельности представлен в виде системы идеалов и норм науки. Идеалы и нормы науки – это очень интересная вещь. Это представление о том, каковы идеалы и нормативы, объяснение описания, обоснование доказательности, построение знаний. Все это тоже исторически меняется. Это очень интересно, там обязательно есть пласт исторических изменений. Они имеют очень слоистую структуру. Там в идеалах и нормах есть слой, который дает общенаучный тип рациональности, то, что отличает науку от ненаучных знаний – но он никогда не бывает в чистом виде. Он всегда связан с некоторым историческим пониманием этих идеалов и норм науки.

И дальше есть еще слой, который адаптирует эти идеалы и нормы к специфике предмета каждой науки. Например, физика долгое время была не эволюционной наукой, а биология была эволюционной. В биологии этот тип эволюционного объяснения был, а в физике – его не было. Но современная физика тоже начинает его использовать – это уже новое состояние. Вот что интересно – исторически это все меняется. Я люблю студентам приводить такой пример: у Мишеля Фуко в его книге «Слова и вещи» есть упоминание одного ученого. Был такой натуралист эпохи Возрождения Альдрованди. А в это время еще не изменились нормы средневекового объяснения описания, нормы, господствующие в средневековой науке. И вот однажды Бюффон, известный натуралист нового времени, читал книгу Альдрованди, которая называлась «Все о змеях», тогда любили писать такие фолианты, где помещалось все, что можно рассказать о змее. И Бюффон возмущался, что наряду с тем, что явно идет по ведомству биологии, – виды змей, размножение змей, змеиные яды, лекарства на основе змеиных ядов, – там еще, как он говорит, «какая-то чепуха». Там были сказания о змеях, драконах, тайные знаки, геральдика змеи, астрология змеи, влияние созвездия Змееносца, Дракона на судьбы людей. Но это совсем, как говорится, из другой оперы.

Фуко приводит этот случай как пример изменения идеалов и норм науки. Но я тогда для себя задал такой вопрос: а почему Альдрованди так думал? И почему не так думал Бюффон? А потому, что идеалы и нормы выражают тип культуры. Наука эпохи средневековья особым образом рассматривала мир. Для нее мир был системой не просто вещей и их взаимодействий. Если бы ученый средневековья просто рассказал, что одна вещь меняет другую и таковы причины этого изменения. «Ну, и что?», сказали бы ему, «ты даешь причинные объяснения, но ты еще не раскрыл сущности». А для этого надо раскрыть тайну божественного помысла. И уж если ты описываешь змей, ты должен идею змеиности раскрыть. А для этого нужно понять, как Бог написал книгу природы этими своими письменами, где он скрыл тайну божественного творения. То есть, природа рассматривалась как книга, как текст, в котором есть смысл. И этот смысл надо раскрыть. Альдрованди его и пытается раскрыть. Тогда это было любимое описание, обязательно нужно было рассмотреть все, что связано с идеей змеи, все это расположить в ряд.

И более того, когда с этих позиций рассматривают природу, то природа – это уже не просто вещи, а это одновременно знаки божественного промысла, тайна, которая зашифрована и которую нужно расшифровать. А тогда нужно видеть симпатии, антипатии вещей, аналогии, метафоры – те тропы, по которым должен двигаться разум для того, чтобы все эти метафоры и аналогии раскрыть. И тогда любое описание выступает как особый тип классификации. И вы можете – и не только можете, а обязаны, – все, что относится, допустим, к змеям, как к знакам, все это сгруппировать в одном описании. Потому что и сказания о змее – знак, и сама змея – знак, и размножение змей, и яды – знак, во всем есть символика. Так наука была устроена. Это крайне интересная, кстати, была наука, и она дала в средние века очень интересные достижения в математике, логике, астрономии. Все это развивалось. Нельзя думать, что это возникло недавно. Это имеет давние корни и традиции.

Так что тип объяснения и описания входит в культуру, а Новое время отказывается от этого типа. Отказ интересно происходит. Он содержится в той революции, которую совершила эпоха Ренессанса, Реформации и начала Просвещения, когда возникла галилеевская, ньютоновская физика и когда Галилей сказал очень важную вещь. Да, – сказал Галилей, – книга природы написана божьими письменами. Только она написана языком математики. И поэтому нужно дать математическое описание эксперимента. Кстати, эта зависимость идеалов и норм от культуры делает важным анализ научных революций, как изменения нормативной базы объяснения, описания, доказательности. Тут ясно видно, как наука меняется вместе с культурой, как она на культуру оказывает активное обратное влияние…

А.Г. Я как раз хотел сказать, что здесь должна быть обратная связь.

В.С. Да, конечно.

И третий компонент – это философско-мировоззренческие основания. Вот два примера. Когда Фарадей открывает силовые линии, передачу сил не по прямой, а по кривой, по линиям разных конфигураций, когда он вводит идею вихря сил, тогда возникает проблема: а как это представить? Потому что в то время полагалось, что сила всегда связана с неким субстратом, с материей. И вот какая у Фарадея возникает проблема. Если сила передается не мгновенно, а идет от точки к точке, она вроде от заряда отрывается, а дальше сама путешествует. А как она может путешествовать? Нужен субстрат. И тогда он вводит понятие поля. Поле – это особый материальный субстрат, который является носителем силы. У него появляются два типа материи. Один – вещество, другой – поле. И объясняет он это принципом взаимосвязи материи и силы. То есть, чисто философским принципом, который тогда был общепринят и с помощью которого эта новая идея легко включается в культуру.

Вот второй пример. Когда Бор вводит идею дополнительности и идею зависимости квантово-механического описания от типа прибора, это, в общем, очень сильно ломало идеал объяснения. Классический идеал объяснения считал, что вы должны объяснить мир, исходя из строения объекта, а все, что относится к деятельности субъекта, надо вынести за скобки. А тут в явном виде говорится, что объект – это то, что попадает в сетку таких-то и таких-то моих операций с такими-то приборами. Он так устроен, что в одном приборе дают одни характеристики, а в другом типе прибора – другие. Возникает дополнительная картина пространственно-временного и причинного описания. И когда Бор это обосновывает, он опять-таки прибегает к философской аргументации. Он говорит, что мы, наблюдатели, принципиально – макросущества. И исследуем мир с помощью макроприборов. А приборы всегда включают пробные тела, и пробное тело должно быть только классическим. А отсюда в описании микромира нам не отделаться от языка классической физики и от этих представлений о типах приборов. Природа – это то, что проявляет себя в отношении прибора, с помощью которого я зондирую, как познающий субъект, который не может быть электроном, а является макротелом. Это философско-мировоззренческое обоснование.

Через такие обоснования непривычные идеалы и нормы, непривычное представление о картине мира делаются более менее привычными, доступными разумом. И это, кстати, очень долгий процесс. Знаменитые дискуссии Эйнштейна и Бора – вокруг этого они и крутились. Что такое причинность? Бор говорил: причинность – вероятностна. А Эйнштейн говорил: не верю, что Бог играет в кости. То есть речь идет о философских основаниях, там очень многое было насыщено такими философскими спорами.

Так что это очень важная компонента, без которой наука в культуру не включается.