Философия науки, 2001, № 7.: Формир
Покупка
Тематика:
Философия науки и техники
Издательство:
Институт философии РАН
Наименование: Философия науки
Год издания: 2001
Кол-во страниц: 271
Дополнительно
Тематика:
ББК:
УДК:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Российская Академия Наук Институт философии ФИЛОСОФИЯ НАУКИ Выпуск 7 Формирование современной естественнонаучной парадигмы Москва 2001
УДК 15
ББК 100
Ф56
Ответственные редакторы
доктор филос. наук Л.Б.Баженов
кандидат физ.мат. наук С.Н.Коняев
Рецензенты
доктор филос. наук В.Л.Васюков
кандидат физ.мат. наук, кандидат филос. наук А.И.Липкин
Философия науки. — Вып. 7: Формирование современной естественнонаучной парадигмы. — М., 2001. — 270 с.
В сборнике публикуются некоторые материалы исследовательского проекта «Формирование современной естественнонаучной
парадигмы».
Проведен системный анализ тех изменений, которые претерпевает содержание естественнонаучного знания на современном
этапе развития науки. Рассмотрены новые понятия и категории,
активно используемые в естествознании. Предпринята попытка
наметить контуры научных проблем грядущего тысячелетия.
ISBN 5201020666 © ИФРАН, 2001
Ф56
Е.А.Мамчур Присутствуем ли мы при кризисе эпистемологических оснований парадигмы физического знания? Вынесенная в заголовок статьи фраза является почти дословным повторением вопроса, которым задавался несколько лет тому назад известный отечественный физиктеоретик И.Ю.Кобзарев. Обсуждая положение дел в физике элементарных частиц, он поставил вопрос: можем ли мы говорить о том, что мы присутствуем при кризисе теоретической парадигмы в этой области знания1 ? Заметим, что Кобзарев был прекрасно осведомлен о серьезных концептуальных изменениях в физике элементарных частиц, тем не менее он полагал, что его вопрос требует специального анализа. Мне представляется, что этот вопрос актуален не только для физики элементарных частиц, но и для естествознания в целом. Есть весьма веские основания полагать, что мы присутствуем при становлении новой научной парадигмы. На наших глазах происходят глубокие концептуальные изменения в содержании естественнонаучного знания. Этот процесс носит постепенный характер, и улавливается он далеко не всеми. Тем не менее он совершается: идет мучительный и сложный, полный драматизма, хотя и не всегда осознаваемый, процесс обновления смысла и содержания основных научных категорий, ставших привычными и приобретшими характер устоявшихся стереотипов мышления; возникают новые категории, ранее не фигурировавшие в научном языке. Однако сами по себе эти изменения еще не достаточны для того, чтобы говорить о возникновении новой парадигмы. Парадигма это не только содержание знания, это система целей и ценностей, разделяемых научным сообществом. Для того, чтобы можно было утверждать, что мы присутствуем при становлении новой парадигмы, долРАЗДЕЛ I ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ ПАРАДИГМА: ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
жны быть зафиксированы не только содержательные (онтологические) изменения в научном познании, но и смысловые сдвиги на уровне эпистемологических оснований познавательного процесса. Анализируя проблему научных революций, великий реформатор естествознания В.Гейзенберг полагал, что о революции можно говорить лишь тогда, когда изменения происходят в самих основах науки, на уровне структуры мышления2. Насколько глубокие изменения произошли с основными эпистемологическими концепциями ныне господствующей парадигмы? Этот вопрос требует анализа. Начнем, тем не менее, с онтологического аспекта, ограничившись при этом физическим знанием. Несколько слов об онтологическом аспекте физической парадигмы Если иметь в виду содержательный аспект становящейся парадигмы физического знания, то следует отметить, что он весьма далек от завершения. В самом деле, теоретической парадигмой современной физики (физики элементарных частиц и космологии) является квантовая теория поля. Наибольшего своего успеха эта теория достигла в начале 70х гг., когда была создана так называемая стандартная модель, способная описать фундаментальные взаимодействия природы в рамках единой теоретической структуры — неабелевой калибровочной теории. Однако после создания стандартной модели последовал длительный период застоя, когда ничего существенного в концептуальном плане не было достигнуто, кроме детализированного экспериментального подтверждения теории. Сторонники стандартной модели отмечают высокую степень согласования теории с экспериментом в рамках этой модели и полагают, что физика может считаться завершенной. Они уверены, что все основные законы субатомного мира уже открыты и систематизированы в стандартной модели. Другие исследователи не приемлют такой точки зрения. Они указывают на недостатки стандартной модели, которая не решила многих очень важных задач, стоящих перед физикой элементарных частиц. Речь идет о проблеме унификации всех известных взаимодействий, проблеме квантовой гравитации, проблеме расходимостей, о наличии в теории слишком большого числа произвольных параметров. Имея в виду эти и другие многочисленные нерешенные проблемы квантовой теории поля, лауреат Нобелевской премии Ш.Глэшоу (один из создателей теории электрослабых взаимодейПрисутствуем ли мы при кризисе эпистемологических оснований...
ствий, объединившей электромагнитные и слабые взаимодействия), нарочито заостряя ситуацию, заявил даже, что «квантовая теория поля просто неверна!»3. И уж тем более она не может претендовать на роль некоторой окончательной теории, которая, как известно, является мечтой большинства физиков. Многие исследователи мира элементарных частиц полагают, что физика стоит на пороге новой концептуальной революции, которая будет означать радикальный пересмотр основных допущений и принципов квантовой теории поля. Часть исследователей связывают свои надежды с так называемой струнной теорией. Она может включить в себя гравитацию, в ней устраняется основной источник расходимостей —дискретность пространственновременных точек в квантовой теории поля. Пока, однако, не удалось получить ни одного проверяемого следствия из этой теории. И такая ситуация будет существовать до тех пор, пока не будут достигнуты нужные уровни энергии. Стандартная модель справедлива лишь для достаточно низких уровней энергии. Переход к исследованию новых, более глубоких уровней микромира, который совершается в физике элементарных частиц, вызывает глубокие изменения традиционного понимания таких универсалий нашего бытия, как время, пространство, материя, поле, волна, частица. Квантовая теория поля сделала важный шаг вперед по сравнению с квантовой механикой в плане унифицированного описания универсума. В квантовой механике полагалось, что мир состоит из полей и частиц: электроны — это частицы, а электромагнитное поле — это поле. В квантовой теории поля этот дуализм преодолен. Здесь предполагается, что базисными ингредиентами универсума являются квантовые поля, а частицы представляют собой проявления этих полей. С другими компонентами онтологии квантовой теории поля далеко не все складывается так благополучно. Картина мира, построенная на представлениях этой теории, оставляет нерешенными такие важные вопросы, как что такое пространство, время, причинность. Пока не удается согласовать фундаментальные компоненты современной теоретической парадигмы — квантовую механику и общую теорию относительности. Физики говорят, что на сегодняшний день у нас нет непротиворечивой картины мира. Есть лишь впечатляющие куски фрагментарного знания, которым еще только предстоит быть синтезированными в единое целое. Более подробный анализ онтологического аспекта становящейся парадигмы в физическом познании не входит, однако, в намерения автора данной статьи. Эта задача по плечу лишь сообществу фиЕ.А.Мамчур
зиков в целом. Цель данной статьи — проанализировать изменения в эпистемологических основаниях, которое переживает современное физическое познание, и постараться выявить, насколько серьезный вызов брошен современному способу мышления в данной области научного знания. «Горячие» эпистемологические точки формирующейся парадигмы Процесс глубоких эпистемологических изменений классической парадигмы физического знания начался фактически уже 70 лет тому назад, когда были заложены основания квантовой механики и была сформулирована релятивистская физика. Уже тогда стало ясно, насколько серьезные изменения претерпевает просуществовавшая более 300 лет картезиансконьютонианская картина мира. Релятивистская физика отвергла классические представления о пространстве и времени. Но она не внесла существенных изменений в эпистемологию. Именно поэтому многие исследователи полагают, что эта теория принадлежит классической парадигме. Действительно революционные изменения в эпистемологии были сделаны квантовой механикой4 . Эта теория потребовала не только введения новых понятий, ее открытие означало пересмотр основополагающих эпистемологических принципов научного знания. С появлением этой теории подверглись ревизии существующие представления о детерминизме (изменились представления о законе природы), произошли изменения в содержании идеалов объективности знания. 1. (А). Прежде всего, квантовая механика подвергла сомнению убеждение в универсальном характере причинности. Согласно господствующей ныне, так называемой стандартной, интерпретации квантовой механики эта теория является индетерминистской. Она не дает предсказаний, в какой именно точке пространства и в какой момент времени обнаружится та или иная элементарная частица. На основании этой теории удается предсказать лишь вероятность попадания элементарной частицы в данную точку пространства. Квантовая механика, в ее ортодоксальной интерпретации, не объясняет, почему один из атомов, в упаковке атомов радиоактивного урана, распадается в данный момент, а другой — пролежит не распавшимся еще тысячу лет; она обеспечивает только знанием вероятности такого распада. Вероятности присутствовали уже в классической физике. Макроскопические системы, состоящие из очень большого числа частиц, удается описать лишь статистическими закономерностями. Присутствуем ли мы при кризисе эпистемологических оснований...
Вхождение статистики и вероятности в классическую физику объяснялось тем, что хотя каждая отдельная частица подчиняется обычным динамическим закономерностям классической механики, в результате огромного числа ее столкновений с другими частицами ее поведение приобретает случайный характер и оказывается прогнозируемым только вероятностным образом. В квантовую механику вероятность входит (согласно стандартной интерпретации) на других основаниях. Здесь вероятностный характер поведения частиц носит принципиальный характер. Не невозможность учесть все обуславливающие поведение частиц обстоятельства, а сама специфическая природа квантового объекта — вот что лежит в основе вероятностного способа описания в квантовой теории. Согласно стандартной интерпретации квантовой механики точного значения координаты частицы, так же как и точного времени распада атома, не знает не только познающий субъект — не знает сама природа. Б). Дальнейшее развитие научного знания только углубило те изменения, которые произошли с детерминизмом в квантовой механике. Переход к анализу сложных, самоорганизующихся систем потребовал введения в научный обиход понятий самоорганизации, когерентности, спонтанности, нелинейности, хаоса, странных аттракторов, диссипативных структур, точек бифуркации и т д. В связи с исследованием процессов самоорганизации, антропным принципом в космологии и отходом от ортодоксального дарвинизма в теоретической биологии в методологии естественнонаучного познания встал вопрос о возможности реабилитации телеологического способа объяснения. В физику и философию Аристотеля телеологизм входил очень прочно и на вполне законных основаниях: финальная причина выступала у античного мыслителя одной из четырех типов каузальных связей. Наука Нового времени лишила легитимности любые апелляции к телеологическим связям при объяснении явлений природы. Такого типа объяснения были исключены из методологии естественнонаучного знания как имеющие антропоморфный характер. Известна борьба, которую вели Ф.Бэкон и Р.Декарт против использования телеологических представлений при объяснении природных явлений. Эта борьба была направлена против Аристотеля и схоластов, канонизировавших аристотелевскую философию. Во второй половине XX в. наблюдается своеобразный возврат к аристотелевскому пониманию каузальности, суть которого в многозначной трактовке причинности. Е.А.Мамчур
Вопрос о возможности телеологического способа объяснения является спорным. Здесь можно высказать лишь предварительную и очень общую точку зрения. Если телеология предполагает существование в природе сознательно поставленных целей, то телеологическое объяснение следует попрежнему подвергать остракизму: таких целей в природе пока не обнаружено. (И.Кант справедливо утверждал, что «телеология ни в чем не находит полного завершения своих изысканий, кроме теологии5».) Можно согласиться с точкой зрения, согласно которой даже в биологии, где широко используется язык телеологии (скажем, существование того или иного органа в живом организме объясняют, используя выражения «для того, чтобы», «потому», «с целью») в точном, буквальном смысле слова телеологии нет, поскольку здесь не предполагается сознательная постановка цели6. При любом упоминании целей при описании природных процессов этот термин следует брать в кавычки. Телеологическое объяснение в буквальном смысле слова может применяться лишь тогда, когда речь идет о человеческой деятельности. (Вопрос о том, способны ли животные сознательно руководствоваться целью, является спорным.) При объяснении природных процессов понятие цели носит метафорический характер. Именно так трактовал вопрос о роли телеологического объяснения в познании законов природы И.Кант, уделивший этому вопросу достаточно много места в своих работах. Кант осознавал, что некоторые материальные процессы и некоторые продукты природы не могут быть объяснены только механическими причинами. «Суждение о них требует совершенно другого закона причинности, а именно причинности по конечным причинам7». Однако он неоднократно подчеркивал, что допущение существования конечных причин есть максима только рефлектирующей, но не определяющей способности суждения, т.е. она относится только к деятельности нашего рассудка, но не к самим объектам природы. («Целесообразность природы есть, следо вательно, особое понятие a priori, которое имеет свое происхождение исключительно в рефлективной способности суждения», — пишет Кант8.) Кант утверждал, что предположение о существовании телеологических связей в природе является только регулятивным, но не конститутивным принципом познания. «Понятие о вещи как цели природы в себе, не есть, следовательно, конститутивное понятие рассудка или разума, но может быть только регулятивным понятием для рефлектирующей способности суждения..»9. Отказываясь объяснять целесообразность природы деятельностью Творца (поскольку он стремился остаться в своем объяснении на точке зрения ученого и философа, а не на позиции верующего), Присутствуем ли мы при кризисе эпистемологических оснований...
Кант утверждал, что при объяснении целесообразного устройства или поведения биологических систем их следует рассматривать так, как если бы они были спроектированы, спланированы. (Недаром Кант употреблял как синонимы понятия телеологического и технического способов объяснения.) Процессы, в которых системы движутся к некоторому конечному состоянию, уместно называть не телеологическими, а квазителеологическими. Иногда их называют телеономическими. При этом существуют разные виды развития систем к некоторому конечному состоянию. Известный биолог Э.Майр10 различал между теми «целе»направленными процессами, которые можно описать как совершающиеся под действием механических причин, и теми, которые не могут быть объяснены таким действием. К первым относится, например, падение тела на землю. Оно совершается под действием силы тяжести и может быть объяснено механической причиной. Майр справедливо утверждал, что такие процессы не являются телеономическими. С позиции Майра телеономическими являются процессы, которые осуществляются по некоторой программе, в которой конечная «цель» как раз и запрограммирована. В качестве примера Майр приводит процесс развития организма согласно программе, заложенной в ДНК. Этот процесс не может быть описан, как совершающийся под действием механической причины. Майр, конечно, прав: процесс, совершающийся согласно некоторой программе, не является каузальным, если иметь в виду механические причины. Проект моста, по которому он строится, не является причиной возникновения моста. Или если уж здесь употреблять термин причина, то следует говорить о причине в аристотелевском смысле этого слова: проект моста, так же как и программа развития организма, заложенная в ДНК, являются одним из аспектов аристотелевской причины (финальной причиной). Так что развитие организма по программе ДНК это действительно телеономический процесс. Таким образом, в природе совершаются не телеологические, а телеономические процессы. Что касается антропного принципа в космологии, возможно, здесь речь идет о другом типе связи, аналогичном тому, который был открыт в свое время К.Г.Юнгом и который он назвал «синхронистичностью» (хотя несомненно, что существует сходство между синхронистичностью и телеономическими процессами). Исследуя явления человеческой психики, Юнг пришел к выводу, что для объяснения природных явлений недостаточно использовать лишь два типа отношений — каузальные и акаузальЕ.А.Мамчур
ные. Необходимо ввести представления о третьем типе связей, который, не будучи каузальным, не является в то же время и случайным, а представляет собой полное смысла и значения повторяющееся совпадение событий11 . Стремясь раскрыть загадку антропного принципа в космологии, известный космолог А.Линде говорит именно о синхронистичности, имея в виду некий третий тип связи. Думается, что нечто аналогичное синхронистичности лежит и в основании «перепутанных» событий (ЭПРпарадокс) в квантовой механике (см. по этому поводу12). Выявляется перспективность использования идей К.Юнга при реконструкции взаимоотношения науки и других сфер культуры13 . Идеям синергии в философии православной религии посвятил свою недавнюю книгу известный отечественный исследователь С.С.Хоружий14 . Все эти вопросы требуют, конечно, дальнейшего специального анализа. Как бы то ни было, однако важно обратить внимание на весьма характерное для современного научного познания явление: среди исследователей самых разных областей знания растет убеждение, что только каузальные, в том числе и вероятностные, представления не могут охватить всего богатства существующих в природе связей. Требуется обращение к какимто иным представлениям, способным расширить наше понимание причинности. В). Был брошен вызов не только универсальному характеру причинности. Изменился сам характер закона науки. Закон стал не только вероятностным. Законы стали необратимыми. В них на самом легитимном основании вошла стрела времени. Необратимость входила уже в классическую термодинамику. Но там она носила вероятностный характер: в принципе, хотя и с ничтожной долей вероятности, можно было говорить, что процесс перехода тепла пойдет самопроизвольно в обратном направлении, т.е. от горячего тела к холодному. Такое направление процесса не запрещалось термодинамикой, оно полагалось только маловероятным. В современной термодинамике открытых систем необратимость становится принципиальной. В классической физике законы считались обратимыми. Необратимость, фиксируемая вторым началом термодинамики, объяснялась макроскопическим характером наших наблюдений. Ничего не изменило в этом отношении ни создание релятивистской физики, ни формирование квантовой механики. Ситуация изменилась только тогда, когда в поле научного исследования оказались хаотические, в высокой степени неравновесные состояния. В таких состояниях системы склонны к самоорганизации, в основе которой лежат Присутствуем ли мы при кризисе эпистемологических оснований...