Тенденции развития естествознания

В истории развития знаний о природе постоянно прослеживаются две противоречивые тенденции: с одной стороны — к дифференциации, а с другой — к интеграции отдельных естественных наук, отражающие две неразрывно связанные стороны научной деятельности: анализ, разложение сложного необъятного мира на элементы, поддающиеся охвату человеческим разумом, и синтез, сложение познанного в цельную картину мира.

В древности учение о природе существовало в виде единой, не разделенной на специализированные дисциплины натурфилософии. Как следствие, античные картины мира отличаются цельностью, нерасчленимостью, в чем отчасти заключается секрет их очарования. Лишь в эллинистический период, после крушения империи Александра Македонского и смерти Аристотеля в 322 г. до н.э., появляются мыслители, которых можно назвать не философами вообще, а, скажем, математиками (Евклид), астрономами (Гиппарх) или физиками (Архимед).

С возникновением науки процесс дифференциации получил мощное ускорение. В XVIII—XIX вв. формирование новых естественнонаучных дисциплин сопровождалось стремлением обозначить их самостоятельный характер, особый предмет и методы исследования.

По мере накопления частных знаний становилась все очевиднее необходимость объединения достижений и методов разных наук для понимания сложных природных систем. Наступает период новой интеграции естествознания. Вначале она идет через создание так называемых пограничных наук: биохимии, биофизики, геофизики.

Во второй половине XX века проявляются новые формы интеграции знаний о природе. На ведущие позиции выдвигаются полидисциплинарные науки — синергетика (п. 4.8) и экология, из частной биологической дисциплины развившаяся в комплекс знаний об устойчивости биосферы и ее подсистем. Гораздо больший интерес проявляется к исследованиям, направленным на изучение объекта в многообразии его свойств, физических, химических, биологических и даже социальных. Так, в одном из самых известных научных бестселлеров XX века — книге выдающегося английского биолога Ричарда Докинза «Эгоистичный ген» — делается попытка проследить, как конкуренция генов, образований молекулярного уровня, находящихся вроде бы в ведении химии, определяет особенности строения (зоология) и поведения (этология) животных и даже человека (а это уже область психологии и общественных наук).

Поскольку синтезу непременно должен предшествовать этап анализа, постольку тенденция интеграции естественнонаучных знаний не означает отмирания классических физики, химии, биологии, астрономии, геологии. Но среди них происходит смена приоритетов. С момента появления науки в современном понимании этого слова и до середины XX века лидером естествознания была физика. Однако в наши дни роль лидера в естествознании перешла к наукам о живом. Именно в биологии сейчас научные исследования развернуты самым широким фронтом, и именно на этом фронте современным ученым удается регулярно совершать фундаментальные открытия.

Наблюдаемая смена лидера в естествознании — сильный аргумент против философии редукционизма.

Редукционизм — это концепция, согласно которой все процессы в мире можно и должно свести к нескольким фундаментальным закономернос-тям, а из них уже вывести все остальные законы природы и общества.

Так, в XVIII веке благодаря успехам механики стало казаться, что всё происходящее в мире можно свести к перемещению материальных объектов в соответствии с законами Ньютона (ме­ха­ни­цизм). Многие биологи того времени рассматривали растения и животных как точно сконструированные машины, не имеющие никаких принципиальных отличий от, скажем, паровоза. С развитием науки несостоятельность механицизма стала очевидной, однако идея о сводимости химических процессов к физическим, а биологических — к химическим и физическим оказалась весьма живучей.

Популярность редукционизма во многом основана на том, что в ограниченной форме он действительно присутствует и в процессе, и в результате научного познания. Так, научная теория может рассматриваться как сокращенное описание всевозможных фактов, относящихся к области ее применимости. Объяснение, являющееся одной из основных функций науки, неизбежно включает сведение объясняемого явления к явлениям более низкого уровня, описываемым более простыми законами. Однако сводимость такого рода не бесконечна. Достаточно длинная объяснительная цепочка обязательно будет содержать звенья, опирающиеся на до­пол­ни­тель­ные гипотезы, предположения, качественные рассуждения.

На самом деле соотношение между закономерностями физических, химических и биологических процессов существенно сложнее, чем пытается его представить редукционистская концепция. Следует сразу отметить, что противоположная концепция, согласно которой химические системы могут не подчиняться законам физики, а в живых организмах возможно нарушение, как физических, так и химических законов (витализм), также неверна и не имеет фактического обоснования. Природа едина, и человек так же подвластен закону всемирного тяготения, как мертвый камень.

Истина, как обычно, находится посередине и выше двух крайних точек зрения.

Соотношение между физическими, химическими и биологическими процессами может быть правильно понято только в рамках эволюционного взгляда на мир, учитывающего, что химическая форма движения материи возникла позже физической, биологическая возникла позже химической, социальная — позже биологической. При этом возникновение нового уровня организации материи не отменяет фундаментальных законов, управляющих процессами на более низких уровнях, но создает свои специфические законы, выражающие необходимые отношения между структурами этого уровня.

Возникающие на новом уровне законы менее универсальны, чем законы предшествовавшего уровня, поскольку сам процесс возникновения нового уровня организации материи связан с отбором из всех возможных процессов сравнительно узкого класса таких, которые обеспечивают максимально широкое разнообразие свойств однотипных элементов. Например, химические реакции и возникновение сложных веществ стали возможными благодаря тому, что физические законы допускают существование нескольких десятков разновидностей атомов — однотипных по структуре, но весьма разных по свойствам «строительных кирпичиков» вещества.

Известно, однако, что небольшое изменение физических констант могло бы направить развитие Вселенной по другому пути, на котором атомы либо вообще не возникают, либо возникают только атомы водорода (п. 4.7.4). Поэтому трудно утверждать, что закономерности химических реакций между атомами и молекулами есть простые следствия из законов физики, если последние не гарантируют необходимость самого возникновения атомов.

В свою очередь, возникновение живых организмов выделило из всех химических веществ несколько десятков органических соединений, «стро­­и­тель­ных кирпичиков» для огромного количества разнообразных белков, ДНК и РНК, а из всех химических реакций — реакции каталитические, причем такие, в которых основную роль играет не столько химический состав катализатора, сколько форма его молекулы. Но при этом фундаментальные законы физики и химии сохраняют свое значение и для живых организмов. Уверенность в этом позволяет ставить осмысленные вопросы, например, о том, в какой форме живая клетка запасает необходимую для ее жизнедеятельности энергию.

Возникновение социальной формы организации связано с превращением однотипных особей в яркие, неповторимые личности. Отношения между личностями описываются законами уже не химии и биологии, а психологии и обществоведения. Однако, коль скоро естественное саморазвитие является фундаментальной природной закономерностью, то она должна работать и на социальном уровне. Признание этого положения позволяет ставить осмысленные вопросы о том, как общие закономерности самоорганизации, установленные в естествознании, проявляются в общественных процессах, и как здесь проявляется социально-психологическая специфика.