Динамика научного познания мира, или борьба в мире науки (стр. 1 из 4)

РЕФЕРАТ

ДИНАМИКА НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ МИРА, ИЛИ БОРЬБА В МИРЕ НАУКИ

Пожалуй, впервые в нашей жизни мы соприкасаемся с наукой, начав обучение в школе. Наука является нам в виде различных школьных дисциплин - таких, к примеру, как история, география, биология, математика и физика. При этом наука представляется некоей данностью, раз и навсегда установленной еще в незапамятные времена. Исполненные исследовательского пыла молодые люди оказываются введены в заблуждение тем, что все на свете кажется им уже открытым и изученным, и Земля - уже обшаренной до последнего уголка.

Но вместе с тем мы все же время от времени слышим о научных открытиях или изобретении чего-то совершенно нового. Открыта звезда, яркость которой изменяется случайным образом; обнаружены новые элементарные частицы, названные глюонами; при помощи лазера - источника света нового типа - теперь можно сверлить толстые стальные плиты; математики наконец нашли решение задачи о четырех красках, которой уже больше ста лет. Задача эта кажется до того простой, что множество раз за ее решение брались даже дилетанты - однако старания их оказывались столь же тщетными, как и усилия маститых математиков. Задачу эту можно изложить всего в нескольких словах. Страны, граничащие друг с другом, окрашиваются на политических картах в разные цвета (рис.1). Для больших карт, на которых изображено множество стран, потребуется, как может показаться, и множество разноцветных красок. Однако печатники в девятнадцатом веке методом проб обнаружили, что для любой отдельной карты оказывается достаточно всего-навсего четырех красок. Математики решили выяснить, насколько универсален этот полученный опытным путем результат: действительно ли для любой карты всегда достаточно четырех цветов и нельзя ли придумать такую карту, для печати которой было бы необходимо использовать, к примеру, пять различных красок? С момента возникновенияэтих вопросов прошло более ста лет, и лишь несколько лет назад Кеннету Аппелю и Вольфгангу Хакену удалось найти ее решение с помощью компьютерной программы, составленной таким образом, что компьютеру удалось самостоятельно выполнить полное и подробное доказательство.

Рис.1. Модель "четырехкрасочной" географической карты с использованием белого, черного, светло- и темно-серого цветов.

Во всех этих и многих других примерах наука предстает перед нами совершенно в ином свете. Многочисленны примеры того, как отдельные ученые и исследователи полностью изменяли наши представления о мире. Так, например, Эйнштейн, создав теорию относительности, перевернул представления человечества о природе пространства и времени. Гейзенберг и Шредингер разработали квантовую теорию, представив нам абсолютно новую картину микромира. Крик и Уотсон открыли двойную спираль, несущую в себе всю наследственную информацию. Во время обучения и позднее, когда он становится уже самостоятельным исследователем, человека захлестывает поток научных публикаций. Со всех сторон на нас обрушиваются сообщения о все новых и новых открытиях, ведь ежедневно в мире публикуется более двадцати тысяч научных работ. Таким образом, наука только на первый взгляд может показаться чем-то статичным, застывшим в состоянии покоя; при ближайшем же рассмотрении становится ясно, что она находится в непрерывном движении, в состоянии, так сказать, эволюционного развития.

Здесь мы вновь вернемся к соображениям, которые уже не единожды встречались нам при рассмотрении проблем синергетики. Изучая различные явления, установили, что при изменении уровня или характера внешнего воздействия система продолжает на протяжении некоторого промежутка времени развиваться более или менее равномерно. Однако при определенных обстоятельствах скачкообразно возникает совершенно новое макроскопическое состояние порядка. Для описания этого состояния как нельзя лучше подходят идеи, представленные известным историком науки Томасом С. Куном в книге "Структура научных революций" и вполне вписывающиеся в создаваемую синергетикой картину мира. В своей книге Кун отделяет нормальную науку от случающихся в научном мире переворотов. Нормальная наука также способна к развитию, но оно идет медленно и постепенно, за счет расширения и углубления уже имеющихся в распоряжении ученых знаний. Например, в основе мостостроения лежат давно известные физические законы, на основании которых инженеры создают новые конструкции мостов, развивая тем самым данную отрасль. Возможно, здесь не создается ничего принципиально нового, однако некоторый прогресс науки и техники все же налицо. Или другой пример: эксперименты физиков, целью которых является более точное измерение скорости света. В биологии сюда можно отнести непрекращающиеся исследования способов передачи электрического заряда сквозь клеточные мембраны. Однако именно такие исследования порой приносят науке совершенно новые знания о мире. Скажем, к началу двадцатого века было накоплено достаточно много свидетельств того, что законы механики неприменимы к движению электронов вокруг атомных ядер, так как, в соответствии с этими законами, ни один атом не мог находиться в устойчивом состоянии: электроны, вращающиеся вокруг ядра, должны были бы в конце концов неминуемо на это самое ядро упасть. Иными словами, следовало признать, что существующие законы неверны или, по крайней мере, их истинность ограничена определенными рамками.

Наука, с точки зрения синергетики, является открытой системой, в которую постоянно проникают всевозможные новые идеи. Открытия могут быть до такой степени радикальными, т.е. ведущими к коренным переменам, что потрясают самые основы существовавшей прежде науки и изменяют картину мира, созданную представителями этой науки. Ученые пребывают в сомнениях. В синергетическом смысле при этом возникают все более сильные флуктуации, проявляющие себя в форме новых идей или новых экспериментов, которые приобретают сторонников и тем самым набирают все большую силу; затем многие из этих идей опровергаются и отвергаются, их сменяют другие идеи, и так продолжается до тех пор, пока не появится идея, которая окажется в состоянии объяснить многие до сих пор необъяснимые явления, а потому будет окончательно принята учеными. Новая научная идея - такая, например, как уже упоминавшаяся квантовая теория - влечет за собой, по мнению Томаса Куна, научную революцию. С точки же зрения синергетики, такая новая идея, объединяющая прежде разрозненные научные факты, является не чем иным, как параметром порядка. Этот параметр порядка, называемый в книге Куна "парадигмой", обладает всеми свойствами и характеристиками, присущими любому из известных синергетике параметров порядка. Он даже способен "подчинять" себе работы ученых, которые занимаются разработкой нового научного направления, развивают его в духе возникшей идеи, расширяют, углубляют и в конце концов доводят до состояния "нормальной" науки. И наоборот: благодаря работам этих ученых новая идея (или новая парадигма) распространяется все шире, чем и обеспечивается продолжение существования именно этого параметра порядка. Переход от одного состояния научного сознания к другому оказывается своего рода фазовым переходом. Новая идея, новый основополагающий принцип или новая парадигма приводят к возникновению нового стиля, нового порядка в мышлении.

Такого рода параметры порядка могут быть в некотором смысле привнесены в науку извне – например, в результате какого-либо открытия; однако они могут возникать и исчезать, подобно модам, в соответствии с общим духом времени. Едва ли можно отрицать тот факт, что во все времена существует теснейшая связь между научными воззрениями и другими сферами духовной жизни; не на пустом месте возникла и давняя глубокая полемика между религиозно-философскими рассуждениями и научным познанием.

Из синергетики нам известно, что параметр порядка подчиняет себе элементы системы; в рассматриваемом случае такими элементами оказываются отдельные ученые, и в науке действительно имеет место именно такой процесс подчинения. Отрасль научного знания как таковая может существовать только тогда, когда она получает признание если и не большинства, то хотя бы большого числа ученых. Научная дисциплина создает свой собственный язык, обзаводится собственной терминологией, общей для всех представителей этой дисциплины. Человек со стороны или ученый, занимающийся другой наукой, практически не в состоянии понять этого языка, будь то язык медицины, компьютерных наук или математики. Таким образом, наука самостабилизируется; идеи, положенные в основу этой науки, становятся настолько стабильными, что могут показаться даже застывшими догмами. Эти идеи отчасти бездумно перенимаются последующими поколениями, и это обстоятельство в значительной степени усложняет жизнь молодых ученых. Им удается с относительной легкостью публиковаться в научных журналах - но лишь до тех пор, пока их работы остаются в рамках общепринятых воззрений и ставших традиционными условностей. Гораздо сложнее опубликовать принципиально новую идею, лежащую за пределами традиционных представлений, и при этом еще найти сторонников этой идеи. Молодой ученый, таким образом, оказывается перед подлинной дилеммой: для того, чтобы выделиться, выдвинуться, показать себя и получить признание в научном мире, ему, вообще говоря, следует обзавестись своими собственными, отличными от традиционных, абсолютно новыми идеями и опубликовать их. Реферативная же система научных журналов, предусматривающая рецензию каждой из присланных в редакцию работ и последующее решение относительно публикации той или иной статьи, оказывается своего рода заслоном, преграждающим путь новым идеям, ведь рецензенты, как правило, принадлежат к "старой школе" мышления. Естественно, и здесь встречаются исключения, но все же в физике, к примеру, для того чтобы открыть путь в науку гениальным идеям Эйнштейна, потребовался гений самого Макса Планка.