Тема 6. Становление и развитие неклассической науки. Философско-методологические концепции науки 20-21 веков

⇐ ПредыдущаяСтр 13 из 13

Неопозитивизм возник на таких важных научных открытиях, как различные излучения, X-лучи, N-лучи и другие. Максвелл утверждал, что электромагнитные волны должны распространяться в эфире. Но когда было показано, что скорость света всегда равна одной и той же константе, в существовании эфира стали сомневаться. Споры о природе света продолжались. Рассмотрим сначала релятивистское направление, которое началось с работ Эйнштейна и существует сейчас. В 1905 году Альберт Эйнштейн (1879 - 1955) начал излагать специальную теорию относительности, опубликовав свою работу по электродинамике движущихся сред. Несмотря на то, что в работах Эйнштейна часто упоминается эфир, в этой теории он обошёлся без него. Эфир рассматривается как среда, которая с одной стороны лишёна всех механических и электродинамических явлений, но с другой стороны определяет их. Все мировоззрения, основанные на пространстве и времени, взятых " сами по себе", являются фикциями. Эйнштейн ввёл пространственно-временной интервал. Дальше в специальной теории относительности следуют выводы, затрагивающие инвариантность физических законов и постоянство скорости света. Изначально Эйнштейн утверждал, что система отсчёта может строиться произвольно, и поэтому спор между Коперником и представителями церкви не имеет смысла. Но позже Эйнштейн отказался от этого утверждения. Им была введена формула E=mc²+p²c⁴. В 1916 году были заложены основы общей теории относительности и был поставлен вопрос о новом понимании гравитации как деформации пространства-времени. Принцип относительности был распространён на неинерциальные системы координат. Отклонение светового луча вблизи Солнца при полном затмении и другие наблюдения подтвердили общую теорию относительности, хотя сам Эйнштейн отнёсся к этому совершенно спокойно, так как был уверен в правильности своей теории. Что касается Нобелевской Премии, то её Эйнштейн получил в 1918 году за фотоэффект, который также исследовал Александр Григорьевич Столетов (1839 - 1896), так как за чистую теорию эту премию обычно не дают. В 1917 году появилась первая космологическая работа Эйнштейна, в которой содержался лямбда-член.

Большой вклад внёс и Александр Александрович Фридман (1888 - 1925), который в 1922 году предложил другое решение фундаментальных уравнений общей теории относительности. Из них следовало, что Вселенная может эволюционировать и деградировать. Эйнштейн сначала полностью отверг эту работу, а через год признал, что она всё же имеет право на существование, но только чисто теоретически. Но открытие расширения Вселенной Хабблом в 1929 году подтвердило идеи Фридмана. Жорж Леметр (1894 - 1966) построил свою модель расширения Вселенной, из которой следовало, что должна существовать начальная точка сингулярности. В 1933 Георгий Антонович Гамов (1904 - 1968) строит модель горячей Вселенной (а не холодной, как было принято ранее) и предсказывает, что раз существовало исходное состояние, то должно существовать ещё и реликтовое излучение. В то время его идея мало кого заинтересовала, а в 1965 Арно Аллан Пензиас (род. 1933) и Роберт Вудро Вильсон (род. 1936) случайно открыли реликтовое излучение. Открытие было случайным, так как они хотели изучить фоновое космическое излучение. Первое время после регистрации реликтового излучения они предполагали, что в опыте есть помехи, отгоняли от антенны голубей, очищали антенну, но потом всё-таки признали, что микроволновое реликтовое излучение есть.

В 1970-е, 1990-е годы были открыты тёмная материя и тёмная энергия, составляющие большую часть Вселенной. Вселенная может разбегаться и схлопываться, а галактики разбегаются друг от друга с ускорением (есть такие понятия, как антиускорение, антигравитация, за открытие последней в 2011 году была присуждена Нобелевская Премия). Снова вводят в рассмотрение лямбда-член для объяснения антигравитации. Анатолий Михайлович Черепащук (род. 1940) считает, что это - новая коперниканская революция. Теперь принцип Коперника распространяется на всю Вселенную. Наша Вселенная не выделена, она просто является частью мультимира.

Логический эмпиризм (логический позитивизм, неопозитивизм) - это важный этап развития позитивизма, он существует и сейчас. Последний съезд по философии науки был в Финляндии, там складываются мощные школы, но это совсем не означает уход в небытие. Логический эмпиризм основывается на мощной базе, там люди очень хорошо подготовлены с точки зрения логики и математики, и там есть люди из разных областей науки. Его идейным ядром является венский кружок.

Венский кружокбыл образован в 1822 году в Вене и существовал там до аннексии Австрией фашистской Германией, затем похожие кружки появляются в Германии, Чехословакии, Великобритании, Польше, и их идеи начинают экстраполироваться на научное сообщество мира. Отто Нейрат (1882 - 1945) и Рудольф Карнап (1891 - 1970) выпускают манифест " Научное понимание мира. Венский кружок". В плане эмпирической базы они взяли принцип Маха, а в плане логического основания - метод анализа языка раннего Витгенштейна. Мориц Шлик (1882 - 1936) защитил докторскую диссертацию по физике под руководством Маха, Курт Фридрих Гёдель (1906 - 1978) - известный логик и т.д.. Идея их состоит в очищении науки от метафизических конструкций, повышении строгости и точности научных понятий и переосмыслении самого понятия " Истина". Они основное внимание уделяют науке и делят все научные утверждения на эмпирические и теоретические. Научные теории рассматриваются как некие логические системы, где есть определённые постулаты, правила вывода и систематизации, а эмпирический опыт - непосредственное проведение экспериментов учёными, лабораторные журналы, таблицы и так далее. Там проводятся вполне реальные эксперименты, а задача философов - очищение теоретического уровня и экспликация связи теоретического уровня и эмпирического базиса. Учёный, строя теоретическую конструкцию, всегда должен уметь провести логическую цепочку индукции от эмпирии к логике, и составить протокольные предложения, составляющие базис науки. Отношение эмпирических законов к логическим такое же, как отношение отдельных фактов к эмпирическим законам. Критерием правдоподобности предлагаемого метода являются два принципа - принцип возможности индукции эмпирического к теоретическому и принцип верификации, по которому всё это можно проверить непосредственно, или верифицируемость (более слабое требование, чем верификация) - построение мысленного эксперимента, который может быть проведён в принципе, хотя перед этим имелся в виду непосредственно реальный эксперимент. А вот суждение " существует круглый квадрат" проверить невозможно, так как это суждение внутренне противоречиво. Карнап построил формализм, позволяющий всё строить по строгой индукции. Демаркационный барьер между наукой и метафизикой - это барьер между тем, что мы можем верифицировать, и тем, что мы не можем верифицировать. Он вводит важное понятие " языковые каркасы", где по-новому определяется истина. Оно неприменимо к философским системам, где всё разделено на материальное и идеальное, и для материального и идеального языковые каркасы принципиально разные, их нельзя совместить. И в науке то же самое, глобальной истины (истины вообще) нет, а об истине можно говорить только в рамках определённой научной теории. Не имеет смысла спрашивать, существует ли электрон на самом деле, так как " на самом деле" - это метафизическая конструкция. А надо добавить " в рамках квантовой теории", и тогда ответ будет однозначен. " Существуют ли числа на самом деле? "

Второй шаг (после релятивистского направления) в формировании новой картины мира - появление квантовой теории. Считается, что кванты излучения открыл Макс Планк (1858 - 1947), но он не придавал им физического смысла, а просто использовал для упрощения расчётов. В последующих работах Пауль Эренфест (1880 - 1933) и Эйнштейн стали настаивать, что фотоны есть физические сущности, или объекты, и свет излучается или поглощается квантами. Поскольку ещё доминировала теория Френеля, Планк выступил против этих идей. В 1924 году Луи де Бройль (1892 - 1987) высказал гипотезу о корпускулярно-волновом характере любой частицы в квантовой теории, и так была открыта волновая природа электрона. После этого дуалистическое понимание всех объектов в квантовой физике становится общепринятым. Появляется волновая механика Эрвина Шрёдингера (1887 - 1961) и квантовая механика Вернера Карла Гейзенберга (1901 - 1976). В математическом плане они эквивалентны, потом появилась (Макс Борн (1882 - 1970)) гипотеза соответствия для связи классической физики и квантовой физики, а ещё в 1927 был выдвинут метафизический принцип дополнительности, объект можно рассматривать или как волну, или как частицу, но одно другому не противоречит, так как противоположности не противоречат друг другу, а дополняют друга. Впоследствии последовала дискуссия с Эйнштейном, по Эйнштейну Бог не играет в кости, и вышла статья ЭПР, - самая цитируемая статья 20 столетия, она послужила мощнейшим стимулом для развития новой квантово-релятивистской картины мира. Произошёл переворот в понимании важнейших универсалий физической реальности. Неделимость атома, лапласовский детерминизм, абсолютность пространства и времени. Это основные этапы, были ещё работы Джона Стюарта Белла (1928 - 1990), разные интерпретации квантовой теории. Произошли важнейшие открытия в биологии, сделанные Джеймсом Дьюи Уотсоном (род. 1928), Фрэнсисом Криком (1916 - 2004) и Морисом Хью Фредериком Уилкинсом (1916 - 2004), - открыта структура молекулы ДНК и фактически началось формирование новой, синтетической теории эволюции. Генетический код был расшифрован, на это потребовалось 20 лет, но эта расфишровка была среднестатистическая для человека как среднеродового существа. У человека миллиарды нейронов, у обезьяны меньше, а гены отличаются совсем немного. А индивидуальный паспорт по генам уже сейчас можно сделать, но это стоит от 5000 до 10000 долларов. В рамках генетики рассматривают огромное количество комбинаций, но эта программа ещё сложнее, чем расшифровка генома. Это основные вехи крупнейших открытий того времени. Ещё в 1950-е Роджер Уолкотт Сперри (1913 - 1994) открыл функциональную асимметрию полушарий головного мозга. Есть огромное количество направлений в этой области, которые не только локаризируют различные физиологические процессы в нашем мозге, но и ставят философские вопросы. Мах уже предсказал нейтральные элементы, а оказалось, что их существует огромное количество. Каким образом мозг синтезирует движение, цвет, размер воспринимаемого им автомобиля в единый образ? Никто не знает, но само 3D, 4D криптографирование мозга - это очень впечатляет и ставит заново вопрос Декарта о том, как из этой физиологии мы получаем некие идеальные картинки, с которыми мы живём и с которыми мы существуем? Вдруг мозг - это просто интерфейс между базой информации вне нас и нашим сознанием? Смерть тоже сейчас фиксируется по мозговой деятельности, и тоже по определённой работе его частей, а раньше фиксировалась по сердцу, по пульсу. Таковы новейшие исследования в области физики и биологии.

С философской точки зрения характерные черты новой картины мира следующие: 1. Классические представления о линейности и обратимости природных процессов больше не считаются научными, появились такие новые направления, как синергизм, нелинейность, несепарабельность, компактивация и т.д.. Целый кластер совершенно новых понятий был неизвестен для классической науки. 2. Проблематичным становится традиционный субъективистский подход к природе, когда субъект исследования не влияет на объект. В копенгагенской интерпретации квантовой механики объект конструируется при помощи прибора. По Бору, взаимодействие между измерительным прибором и объектом составляет неразделённую часть физического явления, это сознание выбирает и оценивает результаты проведённого опыта. Сейчас эверетовская и другие интерпретации квантовой механики приобретают популярность, а наш известный физик-теоретик Менский считает, что разделение миров происходит при помощи нашего сознания, и оно решает, где нам жить. То есть роль субъекта переосмысливается принципиально. Мы уже говорили об антропном принципе, где субъект даже влияет на значения физических констант. 3. В классической науке господствовал лапласовский детерминизм. Статистические расчёты тоже существовали (теория вероятности, термодинамика), но считалось, что вероятность существует только в нашем сознании. Сейчас это переосмысливается принципиально, и считается, что вероятность существует принципиально. Есть такая работа: раньше все облака считались часами, просто мы их не можем рассчитать, а теперь наоборот, все часы считаются облаками, потому что квантовые верояности принципиально неустранимы. Улыбка чеширского кота (история, где самого кота нет, а его улыбка есть) - продолжение кота Шредингера. Оказывается, спинор нейтрона остаётся, а самого нейтрона в принципе там нет. Вот такие экзотические вещи открываются. Бор сказал: причины поведения микрообъекта не знаем не только мы сами, но и сама природа. Естественно, раз природа не знает, то и мы не знаем. 4. Принцип дополнительности Бора для квантовых систем стал постепенно приобретать мировоззренческий характер, этому способствовал сам Бор, он писал целые труды о дополнительности науки и религии или же эмоционального и мыслительного начал. Сейчас об этом говорят в самых разных областях культур, и тот факт, что существуют развитые и развививающиеся страны с разным общественным строем и разными религиями, тоже объясняется принципом дополнительности. 5. Утрата в науке наглядности эксперимента, больше не говорят " вижу, следовательно, существую", " наблюдаю, следовательно, существую". Эмпирическая невесомость теории - теория общепринята в научном сообществе, но никакой возможности её эмпирического подтверждения нет. Это теория Хью Эверетта (1930 - 1982). По Ефремову, чуждый здравому смыслу факт состоит в том, что измерено физическое значение величины, но совершенно непонятно, что она собой представляет. Это относится и к пространству-времени Эйнштейна - то ли это математический объект, то ли объективная реальность. 6. Осознание принципиальной ограниченности точности и строгости наших знаний. Наука всегда повышала точность, появлялись эталоны мер, весов, атомные часы, кварцовые часы. Но в современной науке появляются пороговые эффекты точности и строгости, онтологические и методологические. Онтология - понимание принципиальной неустранимости квантовых эффектов. Мы - субъекты макромира, эффект взаимодействия макрообъектов с микрообъектами приводит к неустранимым онтологическим искажениям. Методологический аспект связан с теоремой Гёделя и Альфреда Тарского (1901 - 1983) о взаимоисключаемости точности и строгости и абсолютной полноты всех других систем. И наконец появился пункт о том, что в любой системе рационального знания существуют элементы латентного (скрытого) знания, всегда есть то, что невыразимо в логике языка, и это принципиальное отличие от идеалов классической науки. 7. Вплоть до 20 века развитие науки представлялось как кумулятивный (аддитивный) процесс - стандартный процесс развития науки, принцип преемственности, следующая теория включает в себя предыдущие как свою часть. Сейчас доминирует идея о несоизмеримости всех принципиальных теорий, их 7 - 10 штук. Все математически ухищрения - только математические упражнения, а все принципиальные теории расходятся (Пол Карл Фейерабенд (1924 - 1994) ярко показал невозможность соответствия принципиальных теорий друг другу). 8. В науку теперь часто вводятся телеологические представления, от которых наука пыталась откреститься со времён Фрэнсиса Бэкона. Антропный принцип, идея свободы воли электрона, утверждения Роджера Пенроуза (род. 1931) о том, что сознание определяет нашу Вселенную свидетельствуют о том, что даже в физике идея телеологичности (целесообразности) физических законов тоже есть. Звёзды от Бога, и на выходе - человек. В Библии всё описано в таком же порядке. А в биологии и подавно - принцип цефилизации, принцип Дана, который прямо противоречит теории Дарвина, по которой есть слепые мутации, отбор, наследственность, изменчивость. Всё это происходило в те отрезки времени, за которые процессы Дарвина не могли произойти. Значит, у обезьяны была интенция (программа) выйти в степь и там встать на лапы, чтобы дальше видеть хищника, взять палку для защиты и в итоге стать человеком, а иначе она не стала бы человеком. Программа, связанная с развитием когнитивных структур, считается первичной по сравнению с развитием всех морфологических особенностей. 9. Постепенно происходит замена натурного эксперимента вычислительным эспериментом, то есть математическое моделирование на компьютерах начинает играть очень важную роль для утверждения теории и приобретает практический эффект, что выразилось в постановке модельного эксперимента " Ядерной Зимы": до 1960-х годов считалось, что можно немножко побросать атомные бомбы, напугать друг друга, и всё потом рассеется, и будет всё нормально. Но Моисеев показал, что в результате ограниченной серии ядерных ударов Солнце скроется, теплообмен прекратится, и выжить смогут лишь тараканы и т.п.. Исходя их этих особенностей, появляется новое направление в философии науки, которое назвали постпозитивизм.

Мы будем заниматься теориями постпозитивизма, сформировавшегося в 1930-е годы, одним из его основателем является Карл Раймунд Поппер (1902 - 1994), который был близок Венскому кружку и стал одним из критиков позитивистской идеологии. И сейчас логический позитивизм довольно распространён, особенно в англо-американской среде. но и там есть такие центры, как Питсбургский университет в Америке и Бостонский центр. Там учёные выступают с позиций постпозитивистского направления, этот центр работает фантастически плодотворно, выпущено более 100 томов исследований, там участвуют учёные и священники, и это направление в целом сейчас доминирует в философии науки.

В чём принципиальное отличие постпозитивизма от неопозитивизма? Во-первых, постпозитивисты принципиально отказываются делить науку на теоретический базис и эмпирическую надстройку. Эмпирические факты не абсолютны, а существуют только в определённой теоретической системе, фактов " вообще" нет. Второе - науку нельзя понимать как процесс кумулятивного наращивания научного знания. Постпозитивисты говорят, что в научном знании существуют эволюции и революционные процессы, в которых идёт слом фундаментальных понятий, и о соответствии говорить не приходится, и кроме отдельных понятий - слов как набора букв - смысл не сохраняется. Третье отличие - это понимание взаимосвязи науки и философии. Позитивисты стараются вычистить науку от всех метафизических понятий и утверждают, что развитие науки должно пределяться внутренней логикой самих теорий, а постпозитивисты считают, что философия с самого начала до сегодняшнего дня имеет важнейшее значение для науки. Наука обращается к философии, потому что само развитие науки заставляет это сделать, и это неустранимый процесс, из-за которого наука никогда не сможет стать философией сама для себя. То есть признана эвристическая роль философии для науки в прошлом, настоящем и будущем.

Выделим также основные направления в развитии постпозитивизма, о которых говорилось и на первой лекции: нормативное направление (Карл Поппер, Имре Лакатос (1922 - 1974)) - во-первых, они пытаются строго выделить демаркационную линию между наукой и ненаукой и пытаются определить сторону прогрессивного роста науки. Второе - дескриптивная эпистемология, Томас Кун ввёл в культурный обиход понятие парадигма как некий эталон научной деятельности. Он отказывается от каких-либо рекомендаций для учёных и повышения их КПД, а просто описывает развитие науки, но не в плане объективности, а в плане смены парадигм, от одной революции к другой. Историческая эпистемология Макса Тардовского показывает, каким образом ключевые понятия философии (пространство, время, атом) входят в арсенал научного знания. Вот такой панорамный исторический экскурс, ретроспектива. Есть и другие исторические исследования более мелкого масштаба, например, Александр Койре (1892 - 1964) исследовал, как появляется классическая наука с 17 века, какие события в культурной жизни этому способствовали - это так называемое Case Studies. Флогистонная теория горения сменилась на кислородную, птолемеевская модель - на коперниканскую. Есть и когнитивная социология - как рождается новое знание на уровне лаборатории. В каждой лаборатории есть заведующий, ассистент, инженер, и отсюда можно делать выводы о рождении микрознания на уровне основной ячейки науки. Есть и герменевтический подход Ханса-Георга Гадамера (1900 - 2002). Наука есть система текстов, состоящая из знаков и имеющая социокультурные корни. Наука предстаёт как некая интепретация текстов. Есть и метологический анархизм Пола Феррарита, здесь есть свой взгляд на развитие науки - философ выступает против какого-либо метода в науке, так как это принуждение учёного, anything goes (всё годится) и anything is allowed (всё позволено сделать, именно так делались все великие открытия). Эволюционная эпистемология - самое популярное направление в философии науки: 1. Эволюция на уровне научных теорий, " борьба теорий за выживание"; 2. Борьба на уровне научного аппарата. Так появляются принципиально новые понятия в науке, так появились интегральное, дифференциальное исчисления; 3 Анализ самого когнитивного аппарата субъекта. Проблема: как природа могла породить такой когнитивный аппарат, который способен познавать саму природу? Школа Жана Вильяма Фрица Пиаже (1896 - 1980) задаётся таким вопросом, как человек от рождения имеет возможность стать полноценным учёным? Когда он становится учёным, что у него принципиально меняется в мозгу и почему? Инновационная эпистемология основана на идеях синергетики, эволюционная метафора неточна, надо использовать метафору " Резонанс". Слово " резонанс" используется в физике, журналистике, биологии, и в методологии науки его вполне можно использовать для объяснения инновационных всплесков, новаций, и надо понять, как родившиеся в головах отдельных людей идеи переходят в инновации, за которые дают Нобелевские Премии и которые признают в научном сообществе. Такова общая картина всех направлений в постпозитивистской философии.

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8 9 10 11 1213