МОДЕЛИ РАЗВИТИЯ НАУКИ

Развитие науки определяется внешними и внутренними факторами. К первым относится влияние государства, экономических, культурных, национальных факторов и ценностных установок ученых. Вторые определяются внутренней логикой развития науки. Внутренняя логика имеет свои особенности на каждом из уровней исследования. На эмпирическом уровне происходит кумулятивное накопление знаний, так как даже отрицательный результат наблюдения или эксперимента вносит свой вклад в науку. Теоретический уровень имеет более скачкообразный характер, так как каждая новая теория представляет собой качественное преобразование системы знаний. Как правило, новая теория не отрицает предшествующую полностью, а включает ее в качестве частного случая и показывает границы применения старой теории.

При анализе развития науки, в т.ч. и естествознания, широко используется культурно-исторический подход, в рамках которого были выработаны понятия культурного фона, стиля мышления, типа научной рациональности, научной картины мира. Науковеды искали механизмы, приводящие к научным революциям, пытались объяснить смену стилей мышления, научных картин мира, типов научной рациональности.

Вплоть до последнего времени развитие науки рассматривалось как постепенный процесс накопления знаний, при котором факты, теории, методы исследований слагаются во все возрастающий объем достижений. Однако далеко не все из прошлого науки выдерживает испытание временем и сохраняет актуальность. Это свидетельствует о постоянном переосмыслении накапливаемой информации, ревизии достигнутых результатов, смене приоритетов и направлений научного поиска. Понимание этого привело в начале 60-х годов ХХ века к появлению нового подхода к вопросу о сущности и закономерностях прогресса в науке, который базируется на представлении о скачкообразной смене основных концептуальных схем, моделей постановки проблем и их решений. Правда, о скачкообразном характере развития науки говорили естествоиспытатели еще в XIX веке. Так, Л.Больцман в речи, посвященной Й.Стефану, говорил:

«Задачей теоретической физики является, как говорили раньше, отыскание основных причин явлений, или, как предпочитают говорить теперь, объяснение с единой точки зрения полученных экспериментально результатов, их упорядочение, описание обозримым, ясным и по возможности простым образом, чем облегчается и, пожалуй, впервые становится возможным их понимание, во всем их многообразии…

Неспециалист полагает, пожалуй, что к уже открытым основным законам и причинам явлений добавляют все новые и что знания о природе развиваются таким непрерывным образом. Такое представление – ошибочно. Теоретическая физика развивалась почти всегда скачкообразно. Часто какая-либо теория развивалась десятилетиями и даже столетиями, предлагая довольно наглядную картину известного класса явлений. Затем обнаруживались новые явления, противоречащие этой теории, и попытки их согласовать оказывались тщетными. Возникала борьба между сторонниками старой и совершенно новой точкой зрения, пока последняя не побеждала в конце концов по всей линии. Раньше говорили, что старая теория оказалась ошибочной. Это звучит так, будто новая теория совершенно правильна, и что старая, из-за ее ошибочности, была совершенно бесполезной. Чтобы избежать видимости обоих утверждений, теперь просто говорят, что новая теория лучше, дает более совершенную картину, более целесообразное описание фактов, чем старая. Этим ясно сказано, что и старая теория была полезной тем, что давала частичное отображение фактов, и что не исключена возможность вытеснения новой теории другой, в свою очередь еще более целесообразной. Лучшей иллюстрацией этого может служить развитие теории электричества».

В середине ХХ века в докладе, посвященном Г.А.Лоренцу, Л. де Бройль так характеризовал развитие науки:

«Несмотря на некоторую произвольность деления непрерывного исторического процесса на четко ограниченные отрезки, в истории науки, однако, можно выделить более или менее длительные периоды, во время которых, несмотря на непрекращающийся прогресс науки, основные тенденции науки, а также используемые ею теоретические представления остаются примерно одни и теми же. Эти эпохи относительной стабильности отделены друг от друга краткими периодами кризисов, во время которых под давлением фактов, ранее мало известных или вовсе неизвестных, ученые вдруг ставят под сомнение все принципы, казавшиеся до этого вполне незыблемыми, и через несколько лет находят совершенно новые пути. Такие неожиданные перевороты всегда характеризуют решающие этапы в прогрессивном развитии наших знаний».

Этапы развития науки, связанные с перестройкой оснований науки, получили название научных революций. К основаниям науки относятся идеалы и методы исследования (представления о целях научной деятельности и способах их достижений), научная картина мира (целостная система представлений о мире, его общих свойствах и закономерностях, формирующихся на основе научных понятий и законов), философские идеи и принципы, обосновывающие цели, методы, нормы и идеалы научного исследования. Наиболее известными моделями развития науки (концепциями) являются парадигмальная концепция и концепция научно-исследовательских программ.

Парадигмальная концепция выдвинута американским историком и философом Т.Куном. Парадигма в переводе с греческого означает образец, пример. Под парадигмой Кун понимал «признанные всеми научные достижения, которые в течение определенного времени дают научному сообществу модель постановки проблем и их решений». Парадигма – особый способ организации знания, определенная система знаний, убеждений, ценностей, задающих характер видения мира; система предварительных ориентиров, условий и предпосылок в процессе построения различных теорий. Парадигмы рассматриваются как образцовые достижения прошлого, признаваемые всем научным сообществом в определенный период времени. Парадигма определяет тенденции развития науки и научных исследований, очерчивает круг проблем, имеющих смысл и решение, устанавливает допустимые методы решения этих проблем. По мнению Куна, традиционными парадигмами являются «астрономия Птолемея (или Коперника)», «Аристотелевская (или Ньютоновская) динамика», «корпускулярная (или волновая) оптика» и т.д.

Введение понятия «парадигма» позволяет рассматривать процесс развития науки не как простое накопление знаний, а как процесс, разделенный на этапы, каждый из которых имеет два периода. Развитие науки в пределах парадигмы получило название периода «нормальной» науки. Период «нормальной» науки представляет собой кумулятивный процесс, направленный на постоянное расширение научного знания и его уточнение в рамках общепринятой парадигмы. На этом этапе природу как бы пытаются втиснуть в парадигму. Парадигма является для «нормальной» науки и критерием истины, и критерием значимости, в соответствии с которым определяются приоритетные направления исследований. Период «нормальной» науки характеризуется успешным решением научных проблем в рамках принятой парадигмы. На этом этапе наука характеризуется наличием четкой программы деятельности, что приводит к селекции альтернативных для этой программы и аномальных для нее идей. Все, что не вписывается в парадигму, объявляется ненаучным и незаслуживающим внимания. Кун писал:

«Ученые в русле нормальной науки не ставят себе цели создания новых теорий, обычно к тому же они нетерпимы и к созданию таких теорий другими. Напротив, исследование в нормальной науке направлено на разработку тех явлений и теорий, существование которых парадигма заведомо предполагает».

Второй период – смена парадигм – период научной революции. Смена научных парадигм происходит в связи с кризисом в науке. По мере расширения фронта научных исследований в рамках «нормальной» науки, совершенствования научных средств и методов, в поле зрения ученых все чаще попадают факты, не вписывающиеся в общепринятую парадигму. Если вначале эти факты объявлялись ненаучными, то после того, как информация об аномалиях набирает «критическую массу», происходит научная революция, сопровождающаяся переходом на новую парадигму, для которой характерен принципиально новый взгляд на природу, например смена классической механики на релятивистскую. Рождение новой парадигмы, сопровождающееся разработкой новых целей, ценностных ориентаций, перестройкой методологических, теоретических, мировоззренческих оснований с учетом новых фактов, не укладывающихся в старую теорию, по утверждению Т.Куна, представляет собой научную революцию.

В результате научной революции происходит не столько скачок на более высокий научный уровень знаний, сколько перестройка самих взглядов на проблему. Так, появление генетики привело к радикальному пересмотру сущности наследственности, изменчивости и их эволюционной роли в рамках дарвиновской эволюционной идеи и формированию синтетической теории эволюции. После научной революции вновь наступает период «нормальной» науки, но уже в пределах новой парадигмы. Периоды «нормальной» науки и научной революции сменяют друг друга. Новые парадигмы утверждаются в науке непросто. Т.Кун пишет:

«Решение отказаться от парадигмы всегда одновременно есть решение принять другую парадигму, а приговор, приводящий к такому решению, включает как сопоставление обеих парадигм с природой, так и сравнение парадигм друг с другом».

История науки изобилует примерами острейших противостояний различных направлений в науке, борьбы между сторонниками и противниками теории относительности, квантовой механики, генетики. По этому поводу М.Планк писал:

«Обычно новые научные истины побеждают не так, что их противников убеждают и они признают свою неправоту, а большей частью так, что противники эти постепенно вымирают, а подрастающее поколение усваивает истину сразу».

В качестве примера борьбы идей можно привести историю появления электромагнитной теории Максвелла и специальной теории относительности. К началу XIX века правильность ньютоновской механики представлялась настолько несомненной, что ее стали отождествлять с точным естествознанием. Считалось, что понять физический процесс можно лишь в том случае, если его можно объяснить механически. Максвелловская теория электромагнитных явлений давала математическое описание процессов без сведения их к механике. Ряд физиков делали попытки механически интерпретировать эту теорию, вводя гипотетическую субстанцию – эфир.

Появление в 1905 году специальной теории относительности показало, что в силу допущений относительно свойств пространства и времени, электромагнитную теорию нельзя свести к процессам, подчиняющимся ньютоновским законам. Некоторые естествоиспытатели и философы еще несколько десятилетий защищали позиции ньютоновской механики, опираясь на механическую модель эфира. Но большинство физиков, опираясь на экспериментальные данные, признали правильность электромагнитной теории и специальной теории относительности. Ньютоновская механика стала частным случаем специальной теории относительности, справедливым для движений со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света.