Реферат: Научный метод в естественной и гуманитарной культурах

На чем, в конечном счете, как учит нас фактически вся история науки, основывается или, по крайней мере, должно основываться все естествознание? Прежде всего—на логически обоснованной и общеупотребительной математике.

III. 3.1 История и логика развития естествознания

Понять, представить себе или усвоить естествознание можно только в его развитии. Дело в том, что современное естествозна­ние включает в себя не только такие науки, как физика, химия, биология и психология, каждая из которых отражает свои соб­ственные специфические явления Природы (чисто физические яв­ления, химические превращения, жизнь растений и животных, сознание разумных индивидуумов), но еще и такие области зна­ний, как древнегреческая натурфилософия, естествознание Сред­невековья, наука Нового времени, классическое естествознание примерно до начала XX века, «пост классическое естествознание».

И несмотря на то, что эти области естественно-научных знаний появились не одновременно, а последовательно друг за другом, все они в современном естествознании слились воедино, образуя опять-таки целостную научную систему. Но более того, все они, в еще большей степени, чем физика, химия, биология и психология, подчинены закону субординации: каждая предыдущая из них входит в преобразованном, модернизированном виде в последующую.

Надо иметь в виду то обстоятельство, что между фактической историей науки и логикой ее развития существуют сложные взаимоотношения. Фактическая история науки — вся на виду. Она предстает как величественная картина активного проникновения Человека в Природу. Здесь видим мы и спокойное терпеливое накопление знаний, истинность которых тысячекратно проверя­ется кропотливым экспериментальным трудом, и бурные потоки неожиданных открытий, вызывающих перевороты в устоявшихся взглядах, и рождение так называемых «сумасбродных идей», которые оказываются единственно возможным шагом на пути познания глубин материи. На этой картине—и драма идей, и драма людей, и всюду яркие имена тех, кто первым открыл нечто неизвестное, подарив свою находку человечеству. Логика же развития науки от нас скрыта. Обнаружить и понять ее—это значит установить в необъятной массе фактического материала некую упорядоченность, увидеть в хаосе всякого рода случайностей определенный строй основных научных идей, осознать, каким об­разом известные исторические события следуют друг за другом. Логика развития науки предполагает знание закономерностей науч­ного прогресса, его движущих сил и причин, обусловливающих и динамику развития науки.

Кроме того, сам Человек является существенным объектом Природы, имеющим космологическое значение. Недаром еще древнегреческий философ Протагор (V в. до н. э.) одно из своих сочинений («О Природе») начал со слов: «Человек есть мера всем вещам—существованию существующих и не существованию несу­ществующих». Это пророческое изречение Протагора предвос­хитило так называемый антропный принцип, впервые сознательно введенный в основы космологии и детально проанализирован­ный уже в наше время.

3.2 Дискретно-непрерывная природа материи

Атомизм (дискретность, квант ованность) материи—древняя, но принципиально важная идея. Первым принял атомы за всеоб­щие начала Левкипп (V в. до н. э.). Атомистическое учение Левкиппа развивал и его ученик Демокрит.

Уже в наше время известный американский физик-теоретик Ричард Фейнман (1918—1988), один из создателей современной квантовой электродинамики, лауреат Нобелевской премии (1965). свой оригинальный курс лекций но физике, читавшихся им в 1961/ 1962 и 1962/1963 учебных годах в Калифорнийском Технологиче­ском институте (США), начал именно с утвержден ия об осново­полагающем значении научного атомизма: «Если бы в результате какой-то мировой катастрофы все накоп­ленные научные знания оказались бы уничтоженными и к грядущим поколениям живых существ перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов. принесло бы наибольшую информацию? Я считаю, что это — атом­ная гипотеза (можете называть ее не гипотезой, а фактом, но это ничего не меняет): все тела состоят из атомов—маленьких те­лец, которые находятся в беспрерывном движении, притягивают­ся на небольшом расстоянии, но отталкиваются, если одно из них плотнее прижать к другому. В одной этой фразе, как вы убеди­тесь, содержится невероятное количество информации о мире, стоит лишь приложить к ней немного воображения и чуть соображения».

Концепция атомистического (дискретного, квантованного) строения материи на самом деле пронизывает все естествознание на протяжении всей его истории от античной натурфилософии Левкиппа и Демокрита.

Особое значение научному атомизму, который имеет универ­сальный характер, но по-разному проявляется в различных усло­виях, придавал и В. И. Вернадский:

«В наш век научного атомизма только основные, его характе­ризующие, естественные тела и с ними связанные природные явле­ния могут наблюдаться всюду и везде, но и для них в разной среде проявляются разные их свойства, и проявление их есть иногда дело большой трудности, которое может выясниться только в течение поколений научной работы.

Очень поучительна с этой точки зрения история одного из величайших эмпирических обобщений—созданной в 1868— 1869 гг. периодической системы химических элементов Д. И. Мен­делеева (1834—1907). Через восемь лет после смерти Менделеева открытие другого гениального ученого Г. Мозли (1887—1915) вскрыло ее содержание резко по-новому, связало ее с атомами-изотопами, о чем Менделеев не мог при своей жизни даже и думать. Атомы-изотопы заменили в ней „химические эле­менты".

Мне кажется, это типично для эмпирических обобщений.. Они непрерывно меняются и углубляются с ходом роста есгество-знания.

Атомы и другие, еще более мелкие, дисперсные естественные тела „материи и энергии"—логические отвлечения чистой и при­кладной (т. е. связанной с действием) математической мысли—ее символы—охватывают до конца научное понимание реальности в веке научного атомизма. Мы не сомневаемся в их реальности...».

По современным представлениям о корпускулярно-волновом дуализме материи, ее дискретность и непрерывность дополняют друг друга.

Кроме того,атомизму,т.е. принципиальной дискретности, или квантованности, материи сопутствует принципиальная непрерывность (предельная однородность) пустоты. Проблема взаимоотношения между ними—одна из принципиально вечных (парадоксальных) фундаментальных проблем.

К фундаментальным проблемам такого же рода относятся, вообще говоря, всевозможные космологические парадоксы, соот­ношение части и целого, уникальный («вполне детерминирован­ный») и всеобъемлющий («всевозможный») характер самообус­ловленной Вселенной, место Человека во Вселенной и роль Ра­зумного начала в ней, а также многое другое. Имея в виду рациональность перехода от натурфилософии к математически точному естествознанию, В.И. Вернадский от­мечал одинаковую существенность и взаимную дополнитель­ность двух основных и воистину универсальных математических методов—количественного (арифметического или алгебраиче­ского) и качественного (геометрического), т. е. интегрального (внешнего) и дифференциального (внутреннего): «Одно и то же природное явление может быть независимо охвачено обоими этими направлениями творческой математической мысли».

Отдавая должное философии и сознавая «огромное значение математики для естествознания», он все-таки полагал, что «в основе естествознания лежат только научные эмпирические факты и научные эмпирические обобщения»:

«Все основные научные эмпирические понятия при логическом анализе приводят к иррациональному остатку...

Никогда ни одно научно изучаемое явление, ни один научный эмпирический факт и ни одно научное эмпирическое обобщение не может быть выражено до конца, без остатка, в словесных образах, в логических построениях—в понятиях—в тех формах, в преде­лах которых только и идет работа философской мысли, их синтези­рующая, их анализирующая. В предметах исследования науки всег­да остается неразлагаемый рационалистически остаток—иногда большой,—который влияет на эмпирическое научное изучение, остаток, исчезающий нацело из идеальных построений философии, космогонии или математики и математической физики. Поэтому Вернадский считал необходимым исходить прежде всего или в конечном счете именно из ключевых научных эм­пирических фактов или соответствующих ключевых научных эм­пирических обобщений (типа открытой Менделеевым Периодиче­ской системы химических элементов—«одного из величайших эмпирических обобщений»), т. е. обращаться непосредственно к этим естественным ключевым источникам.

Всегда остающийся в предметах исследования науки нераз­лагаемый рационалистически остаток, т. е. иррациональный остаток, к которому приводят все основные научные эмпиричес­кие понятия при логическом анализе, означает, что мы должны принимать во внимание наряду с безусловно необходимыми— достоверными—фактами, характерными для вполне детермини­стической классической механики, и факты вероятностные, лежа­щие в основе надлежащей квантовой механики (с ее соответству­ющей вероятностной интерпретацией и с характерным для нее принципом неопределенности), а также факты веры, с которыми имеют дело не только все религии, но и атеизм, поскольку «основанные па философских заключениях» «атеистические пред­ставления,—как справедливо заметил Вернадский,—по существу тоже предмет веры».

Чуть ли не все подвергая сомнению, Вернадский замечает: «Но это не касается эмпирических обобщений, которые в основе своей существенно отличны от научных теорий и научных гипотез, с которыми они обычно смешиваются».

При этом он считал принципиально необходимым и возмож­ным стремиться к предельно полному охвату природных явлений и самой Природы в целом.

Однако в пределе, охватывая в целом Природу, Вселенную, материю (со всеми присущими ей атрибутами, вплоть до Жизни и Разума, в том числе Высшего Разума—с бесконечными потен­циальными возможностями), мы по крайней мере в принципе можем и должны получить—и действительно получаем!—не только искомое воистину универсальное (предельно полное) клю­чевое научное эмпирическое обобщение в виде вполне детерминированных взаимосвязанных периодических систем всевоз­можных (так называемых эталонных и производных) фундамен­тальных структурных элементов материи на всех четырех возможных последовательных основных уровнях ее естественной самоорганизации—физическом, химическом, биологическом и психологическом (т. е. на самом деле величайшее атомистиче­ское научное эмпирическое обобщение менделеевского типа), но и адекватное ему столь же универсальное ключевое научное теоретическое обобщение в виде совершенно однотипных по своей симметрии и, соответственно, непосредственно однозначно дедуктивно определяемых по надлежащей математической ин­дукции вполне детерминированных взаимосвязанных периодиче­ских систем всевозможных равномерно квантованных собствен­ных значений всех возможных универсальных характеристик рас­сматриваемых элементов.

3.3 Научная проблема и ее решение

Известный философ—крупнейший специалист в области ло­гики науки Карл Поппер —имел все основания заявить, что «Су­ществует по крайней мере одна философская проблема, в которой заинтересовано все мыслящее человечество. Это проблема кос­мологии, проблема понимания мира, включая и нас самих, и наше знание как часть мира» («Логика научного открытия»). Но данная глобальная проблема является предельно общей. А наряду с ней существует еще великое множество комплексных проблем, свя­занных, например, с происхождением жизни, с взаимодействием неорганической материи и органической, с определением места Человека среди бесконечного разнообразия предметов мира и т. д. Можно ли решать подобные п роблемы в рамках отдельно взятых наук?

На этот вопрос дают четкий ответ те ученые, п редметом исследования которых являются сложные, по преимуществу кос­мологические явления. Мы ограничимся здесь в?