Модуль 1. Общая теория науки
Тема 1.6. Исторические типы рациональности и научная картина мира

1.6.3. Неклассическая научная рациональность

Научная революция начала ХХ века, позднее перешедшая в стадию научно-технической революции, привела к низвержению классической картины мира, а значит, и классической рациональности. Переход от классической науки к неклассической был инициирован бурным ростом физики конца XIX – начала XX веков. Был сделан ряд открытий, имевших большое теоретическое и мировоззренческое значение¹⁵. Главное научно-философское следствие этих открытий заключалось в том, что старое представление о «первокирпичике» мира – веществе (материя) – было поколеблено. Были открыты новые «виды» субстанциальных оснований бытия мира – невещественные. Поэтому философстствующие физики (Эрнст Мах, Рихард Авенариус, Вильгельм Оствальд) стали говорить о переходе материи в нематерию («материя исчезла»), что означало, по их мнению, крах философского материализма. Критику таких взглядов на природу материи ещë в начале ХХ века дал В.И. Ленин в работе «Материализм и эмпириокритицизм». Ошибки естествоиспытателей, по мнению Ленина, были обусловлены гносеологическими и методологическими проблемами. Идеалом для многих физиков, пытавшихся решить новые проблемы старыми методами, оставалась механистическая картина мира. Однако электромагнитные явления никак не вписывались в неë. Законы классической механики, до сих пор использовавшиеся в качестве всеобщих и фундаментальных законов, не работали. Развитие естествознания показало явную методологическую беспомощность механицизма, теоретической основой которого была метафизика.

Если исходить из диалектической методологии, то вывод будет совершенно другим. Исчезает не материя, как справедливо утверждал Ленин, а исчезают наши старые представления о ней. Взаимодействие частиц (разнозаряженных) ведëт вовсе не к их аннигиляции, уничтожению материи, еë исчезновению, а к превращению вещества (вид материи) в излучение (другой вид материи), в кванты электромагнитного поля (невещественный вид материи), которые также материальны, как и вещество. Действительно, нет исчезновения материи в электродинамике Максвелла, нет исчезновения материи и еë атрибутов пространства и времени в теории относительности Эйнштейна, нет исчезновения материи и объективной причинности в квантовой механике.

В конце XIX века насчитывали три вида физических образований: вещество, электричество и эфир. В конце XX века стало известно уже несколько сотен различных элементарных частиц, объединяемых в несколько групп, движущихся по законам квантовой механики и вступающих в четыре вида взаимодействия: слабое и сильное, электромагнитное и гравитационное. Виды материи можно свести к трëм основным: вещество, излучение и различные физические поля. Особой модификацией вещества можно считать и плазму.

Таким образом, современное естествознание исходит из двух типов объективной, не зависящей от человека реальности вещество и поле. Вещество имеет в своей глубинной основе многообразные физические поля и «подвещественные», а по сути своей вещественные уровни микрочастиц, которые находятся в постоянном взаимодействии друг с другом. Отличаясь такими свойствами, как масса покоя, инерция, относительная непроницаемость и чëткая пространственная структура, вещество теснейшим образом связано с другими состояниями материи. В микромире действуют особые закономерности, не сводимые к закономерностям макро- и мегамира.

Всë это (кризис в физике и естествознании в целом) означало необходимость в действительно работающих методологических идеях. В этот период был сформирован ряд принципов, которые выполняли важные методологические функции: соответствия, выражающий факт преемственности знания через подчинение старых идей новым, более широкого диапазона; наблюдаемости, направляющий внимание исследователя на необходимость эмпирического обоснования вводимых в науку понятий; дополнительности, указывающий на необходимость взаимоисключающих друг друга и в то же время сопряжëнных величин для целостного отображения исследуемого объекта, и некоторые другие.

Наиболее уязвимым оказался принцип наблюдаемости, поскольку он означал фактическое вхождение субъекта познания в объект познания в качестве его необходимого компонента. Следовательно, научные факты начинали утрачивать объективный характер и перестали быть проверяемыми, а значит, абсолютизировался принцип относительности знания. Релятивизация физических понятий и положений была истолкована позитивистами как их полная субъективизация. Большие споры о релятивизме вызвала небольшая работа А. Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел», положившая начало революции в наших представлениях о пространстве и времени. Вскоре была опубликована ещë одна работа, в которой Эйнштейн дал новую трактовку соотношения массы и энергии (Е =  mc²), позже послужившая одной из теоретических основ атомной энергетики. Эвристический потенциал еë так могуч, что одна эта формула, по словам создателя «Краткой истории времени» Стивена Хокинга, заменила в его работе сложнейшие математические выкладки для обоснования гипотезы «Большого взрыва»¹⁶.

Однако неклассическая эпистема «нашла» выход в использовании математической логики для апробирования своих идей. Некоторая математическая эйфория была характерна для второй половины ХХ века: чудесная загадка соответствия математического языка законам физики сулила большие успехи. Ожидалось, что с помощью точных методик можно будет не только создать, но и проверить новое представление о мире. Однако уже в конце XX века утверждается мнение, что физика элементарных частиц превратилась в кошмар, поскольку мы даже не можем установить прямые соответствия с массами элементарных частиц, так как необходимая для этого математика слишком сложна для современных компьютеров. Однако же усилия, предпринимаемые научным сообществом для выхода из кризиса, принесли существенные плоды. Можно сказать, что неклассическая рациональность представляет собой архетип идеальности, определяемой совокупностью когнитивно-теоретических и эмоционально-ценностных идиом.

По мнению С.А. Лебедева, духовными представителями неклассической науки были многозначные идиомы в архетипе идеальности в начале XX века, такие, как новаторство, ревизия, пикировка с традицией, экспериментаторство, нестандартность, целостность, отход от визуальности, концептуализм, символизм, измененная стратегия изобразительности. В данной, во всех отношениях стимулирующей, смысложизненной среде сложилась нетрадиционная интеллектуальная перспектива с множеством неканонических показателей. В их числе: полифундаментализм, интегратизм, синергизм, холизм, дополнительность, релятивизм, нелинейность, когерентность, утрата наглядности¹¹.

Неклассическая наука доказала, что адекватное знание мы можем получить не тогда, когда отвлекаемся от субъекта и условий познания, приборов, а тогда, когда учитываем их воздействие. Субъект познания получил имя «наблюдатель». В контексте нового подхода Вселенная рассматривается в качестве системы взаимосвязанных событий, в которых обязательно присутствует наблюдатель.

Механика, находящаяся в основании физической картины мира в классической науке, к XIX веку показала свою односторонность. Классическая картина мира, основанная на достижениях Коперника, Галилея, Ньютона, описывала объекты, как если бы они существовали изолированно, в строго заданной системе координат. Основным условием становилось требование элиминации всего того, что относилось к субъекту познания.

Универсальность законов механики оспорили первые теории термодинамики, которые обусловили переход науки в новое качество – неклассическую рациональность. С развитием термодинамики выяснилось, что газы и жидкость нельзя описывать с точки зрения классической механики. Оказалось, что случайные процессы являются имманентными самой системе. Переход к неклассическому мышлению был осуществлен в период революции в естествознании конца XIX – начала XX века.

В неклассической картине мира возникает более гибкая схема детерминации, учитывающая роль случая. Развитие системы мышления направленно, но ее состояние и каждый момент времени жестко и однозначно не детерминированы. Предполагают, что изменения осуществляются, подчиняясь закону вероятности и больших чисел. Новая форма детерминации вошла в теорию под названием «статистическая закономерность».

В середине XIX века Роберт Майер, Джеймс Джоуль и Герман Гельмгольц открыли закон сохранения энергии. В 1924 году Сади Карно открыл второе начало термодинамики, то есть закон возрастания энтропии во всех необратимых процессах. Используя этот закон, Эддингтон сформулировал критерии определения направления времени во Вселенной. Стрела времени есть свойство энтропии и только ее одной. Другое следствие сформулировал Клаузиус, выдвинув теорию тепловой смерти. История мира завершится, когда вследствие непрерывно продолжающегося роста энтропии он (мир) достигнет состояния термодинамического равновесия. Это значит, что все системы достигнут абсолютного нуля, несовместимого с существованием белковых тел.

Термодинамика существенно обогатила картину мира, но не привела к краху механики и смене парадигмы в естествознании. Не изменилось положение и после того, как Джеймс Максвелл, обобщая открытия Андре Мари Ампера и Майкла Фарадея, сформулировал законы электромагнетизма. Спустя 20 лет после опубликования теории Максвелла, Густав Герц экспериментально доказал его предположение, что электромагнитные волны распространяются и в пустоте. Однако то, что движение электромагнитных волн является эфиром доказано не было. Однако эти неудачи мало повлияли на положение механической картины мира, большинство ученых верили в нее.

Лорд Кельвин (У. Томсон), встречая XX век, произнес тост за успех теоретической физики, на ясном небосводе которой осталось два облачка: неудача опыта Майкельсона-Морли обнаружить эфир и так называемая «ультрафиолетовая катастрофа»: из термодинамики и законов электромагнетизма следовало, что максимально интенсивное изучение черного тела должно приходиться на коротковолновую область спектра. Эксперимент же дал противоположный результат, в этой области находилось минимальное излучение. Произнеся эти слова, сэр Уильям показал себя не только оптимистом, но и провидцем. Из первого же «облачка» очень скоро родилась теория относительности, а из второго – квантовая механика.

Сначала была решена проблема «ультрафиолетовой катастрофы». Это привело к радикальному пересмотру фундаментальных понятий материи и поля. Первый шаг в этом направлении сделал Макс Планк, выдвинувший гипотезу о квантах электромагнитного излучения.

Следующий шаг был сделан А. Эйнштейном, который показал, что свет не только испускается, но и поглощается в форме квантов энергии (1905). После этого такие квантованные порции электромагнитного излучения стали называть фотонами. Оказалось, что электромагнитное излучение обладает парадоксальными свойствами: в одних случаях проявляет свои волновые характеристики, в других напоминает поток корпускул, фотонов. Луи де Бройль выдвинул гипотезу, что этот дуализм присущ не только свету, но и веществу, элементарным частицам. Становилось ясно, что физические свойства материи мало напоминают то, что можно сказать о них на основании механической картины мира. Дополнение механической картины мира квантовой позволило снять противоречия, возникшие в свете «ультрафиолетовой катастрофы». Чтобы сделать понятной неудачу опыта Майкельсона-Морли по поиску эфира, потребовалось описать картину мира на языке теории относительности. В 1905 году Эйнштейн заложил основы специальной теории относительности, в фундамент которой было заложено два постулата:

1. Скорость света в вакууме одинакова во всех системах координат, движущихся равномерно и прямолинейно относительно друг друга.
2. Во всех таких системах координат одинаковы все законы природы (правило относительности).

Из этих постулатов вытекали следствия, ведущие к радикальному пересмотру классической картины мира. Оказалось, что не существует ни абсолютного пространства, ни абсолютного времени. Пространство и время неразрывно связаны друг с другом (хронотоп), а ход времени зависит от системы координат. Отсюда получивший такую известность «эффект близнецов». С увеличением скорости тела кинетическая энергия как бы увеличивает его сопротивление движению, время как бы «скручивается», замедляет свой «ход». В 1916 году созданием общей теории относительности (ОТО) была решена проблема гравитации. Гравитация – это искривление пространства вблизи массивных тел. Картина мира, соответствовавшая теории относительности, содержит всего две материальных реальности – вещество и поле, что подтвердило гипотезу «Большого взрыва».

Квантово-релятивистская научная картина мира является «продуктом» неклассической рациональности. В нелинейной Вселенной законы природы выражают не необходимость, а возможность, вероятность. В то время, как случайности в этой Вселенной играют фундаментальную роль. Формирование новой картины мира проходило по нескольким направлениям. В математике (Анри Пуанкаре), в теории катастроф (Жорж Кювье), в синергетике (Илья Пригожин).

Ключевыми терминами, образующими категориальный контур новой картины мира, являются: бифуркация – процесс качественной перестройки и ветвления эволюции паттернов сложноорганизующихся систем; катастрофы – скачкообразное изменение свойств системы, возникающее на фоне плавного изменения ее параметров. Большое значение имеют такие особенности природных и социальных систем, как аттракторы. Аттрактор – «притягивающее» состояние, в котором за счет отрицательных обратных свойств автоматически подавляются малые возмущения. Это нашло выражение в работах Ильи Пригожина по термодинамике необратимых процессов. Итогом стало возникновение нового научного направления – теории неравновесных систем (синергетика).

Таким образом, в структуре философии науки картина мира выполняет функцию интерпретирующей матрицы, которая служит исходной смысловой моделью как для понимания мира в целом, так и для определения своего места в нем. Следует иметь в виду, что философско-онтологическая матрица (парадигма) не должна быть «жесткой», догматической. Из множества философских постулатов исследователь выбирает те, которые так или иначе согласуются с его исследовательскими задачами и установками, и история научных открытий является тому подтверждением. Достаточно вспомнить несколько примеров: открытие закона всемирного тяготения (И. Ньютон), создание теории относительности (А. Эйнштейн) и история времени (С. Хокинг). Все они имеют под собой мощную философско-методологическую базу, фундаментом которой были эмпирические, экспериментальные факты и теоретические допущения.