Тема 5. Динамика науки как процесс роста, порождения нового знания

1.Феномен знания.

Рассмотрение научного познания как процесса порождения нового знания требует еще раз обратиться к теме феномена знания.

История вопроса «Что есть знание» начинается в античной философии

(Платон, Аристотель).

Для Платона знание есть нечто, возникающее и функционирующее в процессе умопостижения, осуществляемого в рамках живого диалога и потому не отчуждаемого из этого потока мыслящего сознания. Для Аристотеля знание также есть знание сущности предмета, но уже как ставший итог познавательного процесса, фиксируемый в содержании понятия как образа этой сущности в терминах языка в этой, уже отчужденной от непосредственного процесса мышления индивида форме, транслируемое в обществе. Такую концепцию знания можно определить как образную (репрезентативную); будучи обогащенной последующей тысячелетней историей развития теории познания, она сохранилась, по сути, до наших дней.

Вместе с тем, развитие философской мысли второй половины XIX века и всего ХХ столетия, позволяет сделать вывод о становлении новой концепции знания, которую условно можно было бы назвать «понимающей».

Эта тенденция существенным образом связана с выявлением социо- культурной природы человеческого индивида как субъекта предметно- практической деятельности, опосредованной в его личностном бытии, взаимодействием с другими людьми благодаря такому продукту социогенеза, как язык .

В самом деле, весь опыт бытия человека в мире как субъекта деятельности является языковым, выражается в некой знаково- символической форме. Иными словами, сам мир через социальную форму своего бытия выражает себя в языке. В этом смысле язык – своеобразный дом бытия человека-в-мире, которое, таким образом, оказывается

«толкующим себя бытием» (М.Хайдеггер). Реальность языка (в содержательном плане) – это мир, попавший в сферу человеческого социума, мир деятельностно охваченный, переживаемый, следовательно, выраженный в языке (естественном, профессиональном и т.п.) с точки зрения тех смыслов, возникновение которых детерминировано потребностями человека, осознанными как иерархия целей его жизнедеятельности.

В природе самой по себе не заключено какого-либо смысла. Однако, уже сам факт именования, выделения из ряда других того или иного фрагмента действительности как предмета познания, функционально включает его, по словам выдающегося русского философа А.Ф.Лосева, в сферу человеческой жизнедеятельности и в познавательном плане, по сути, есть первоначальная форма его понимания [1] .

В этом плане с точки зрения социокультурной природы языка (как средства познания, общения и трансляции информации) предметы естественно-научного и социального познания принципиально не отличаются друг от друга.

Конечно, последующая работа мышления позволяет обрести более глубокое понимание предмета познания как целостности (системы) в единстве его генетических и функциональных (как элементы других систем) связей (отношений) и, таким образом, вписать в контекст решения своих смысложизненных задач. Знать – значит понимать и, стало быть, иметь возможность реально, практически владеть предметом.

Следует подчеркнуть, что все сказанное выше о «понимающей» концепции знания, отнюдь не исключает значения (и необходимость) формирования в процессе познания образа предмета; более того, именно потребность в понимании предмета и детерминирует необходимость формирования его мысленного образа как целостности (системы).

Любой познавательный цикл (процесс познания как непрерывность прерывного), начиная с момента выделения предмета познания и кончая его относительным завершением, опосредованным созданием образа предмета, есть процесс понимания, граница которого всякий раз обусловлена

«горизонтом жизни» индивида, иными словами – освоенной им культуры, как субъекта познания (деятельности); эта граница подвижна и определяется границей коммуникативного функционирования языкового сообщества, элементом которого он, как субъект деятельности, является.

Процесс познания как процесс понимания не есть, как уже отмечалось,

процессом обнаружения уже готовых смыслов. Смыслы рождаются (а с ними

– понимание) в процессе личностного осмысления человеком своего бытия в мире, целей деятельности.

Слово есть необходимая, выработанная в процессе антропосоциогенеза знаково-символическая форма объективации мысли.

Процесс мышления является сугубо индивидуальным, личностным, однако объективируется он в понятийных формах языка, выработанных исключительно в границах коммуникаций конкретного сообщества, где, по словам Витгенштейна, уже нет места ничему личностному [2].

Другими словами, живая мысль и мысль высказанная, выраженная в языке, строго говоря, не тождественны по своему содержанию. Именно поэтому мы испытываем порой определенные трудности для выражения в

словах своего понимания чего-либо. Правда, человек мыслит и не произнося слов (так называемая «внутренняя речь»), но это не упразднение слова, а утверждение на нем еще более высоких степеней мысли [1] .

Понимание открывается посредством вхождения субъекта в мир организованных, так или иначе, знаков, т.е. информации. В психологическом плане понимание есть одномоментный акт, вспышка сознания, инсайт. Оно возникает как некий результат переустройства познавательной ситуации (текста), в результате которого появляется новая структура с характерными для нее отношениями между элементами, соответственно новыми функциями (смыслами).

«Понимание» как одномоментное «улавливание» какого-либо смысла подготавливается всем ходом предшествующего движения мысли, представляя с точки зрения этапов познавательного процесса, его, как бы завершающую фазу. При этом нужно четко различать образ предмета познания (чувственного, рационального), который, скажем, может быть зафиксирован в содержании понятия, от самой динамики понимания, вдыхающей в этот рациональный образ жизнь, наполняя ее теми функциональными смыслами, которые прямо или косвенно связаны с общими и профессиональными целями жизнедеятельности человека. В этом плане познание как процесс понимания и мысль (идея) как результат понимания есть различные – процессуальный и результирующий – аспекты деятельности сознания.

То или иное понимание предмета может иметь место и на уровне чувственного познания (следует иметь ввиду, что чувственный опыт человека всегда в той или иной степени рационально осмыслен, несет на себе печать этой рациональности), и на эмпирическом уровне, и на научно- теоретическом. Но это, очевидно, будут разные уровни, глубина понимания, поскольку, чем шире контекст включения знания о конкретном объекте познания в более общую (в плане системного представления) форму организации теоретического знания о мире, тем глубже и полнее будет его понимание, т.е. знание [3] .

Логика научного познания направлена на формирование такой системы теоретического знания, которая позволяла бы не только описывать, как существует объект познания, не только объяснять почему, в силу каких причин он возникает, но и отвечать на вопрос, почему он существует именно так, а не иначе. Ответ на этот вопрос, с учетом предшествующих фаз

познания, в сущности, и возникает в форме понимания, как своеобразный заключительный момент познавательного усилия.

Объяснение научного факта, как правило, сводится к логическому его выводу из соответствующего закона, теории. Понимание же связано с раскрытием смыслов факта, их интерпретацией. Объяснение (как логическая операция) – это, конечно, путь к более глубокому пониманию, но он отнюдь не исчерпывает содержание знания как понимания, которое возникает благодаря более обширному, чем конкретная объясняющая теоретическая схема, контексту познания. Именно понимание позволяет человеку быть успешным, эффективным, творчески активным субъектом деятельности.

2.Развитие знания на уровне частных теоретических схем (гипотез) и законов.

Прежде чем перейти к рассмотрению вопросов динамики развития (роста) научного знания, напомним: суть научного познания состоит в рационально-теоретическом постижении мира человеческой действительности в виде универсальных концептуальных схем, нацеленных на раскрытие причинно-следственных связей, законов. Это позволяет превзойти возможности познания единичных явлений, предоставляемые обыденным опытом человеческой деятельности.

В силу социокультурной природы процесса познания обобщенным субъектом познания выступает общество в целом, а такой специализированной форме познавательной деятельности как наука – научное сообщество, базовыми элементами структуры которого выступают профессионально подготовленные для этой деятельности ученые и различные формы их объединения. Научное сообщество и есть та социально- коммуникативная среда, в рамках которой осуществляется развитие научного знания.

Что следует отнести к движущим факторам развития научного знания? Это, как свидетельствует история науки, новые эмпирические данные, ставшие предметом научного познания (научные факты) и идеи, которые в форме предположений (гипотез), отрывают иной, новый способ видения и осмысления теоретического материала [4,5,6].

Как происходит этот процесс в истории научного познания?

Возьмем в качестве примера исторический процесс развития знания в такой специализированной области классической физики как

электродинамика. Его можно начать рассматривать с1600 г., когда английский физик Уильям Гильберт, проводя свои опыты по изучению электрических и магнитных свойств тел, ввел сам термин «электричество». Эти изыскания Гильберта интересны, прежде всего, как свидетельство того, какую роль играет в научном познании господствующая картина мира, мировоззрение исследователя: с одной стороны формирующаяся установка на экспериментальное изучение природы, картины мира, представленная, в том числе, астрономическими наблюдениями той эпохи, с другой – представления о первоэлементах всего сущего (четырех стихиях: земля, вода, огонь, воздух) из средневековой (аристотелевской) натурфилософии.

Согласно Гильберту магнетизм, которым обладают материалы – это сгущение стихии «Земля», а электризуемость тел – сгущение стихии «Вода». Соответственно электрические явления – это результат истечения

«флюидов» из наэлектризованных тел. Гильберт предположил, что электрические истечения могут, подобно воде, задерживаться преградами (например, бумагой, тканью) и уничтожаться огнем, поскольку тот «испаряет истечение». Эта гипотеза послужила импульсом к тому, чтобы ее экспериментально проверить: опыты действительно показали, что имеет место экранирование, проявления электрических свойств некоторыми видами материалов.

Представление о магнетизме как сгущении Земли позволило Гильберту высказать гипотезу, что Земля есть магнитный шар (шаровой магнит); это представление земного шара как «большого магнита» было по аналогии экстраполировано на другие известные планеты солнечной системы: в картину мира вошло представление о планетах как магнитных телах, удерживаемых на своих орбитах силами магнитного притяжения.

Следующей вехой в истории познания природы электричества и магнетизма являются события, произошедшие спустя двести лет: в 1820 г. датский физик Х.К.Эрстед открывает магнитное действие электрического тока (электрический ток создает магнитное поле), а несколько позже – в 1831 г. – М.Фарадей открывает явление электромагнитной индукции, вводит в обиход научного познания понятие электромагнитного поля.

Следует отметить, что эти новые экспериментальные факты появляются и обсуждаются в контексте уже иной, механической, картины природы и первые попытки их объяснения связаны с созданием теоретических моделей (схем), основанных на понятиях и принципах

механики Ньютона; при этом сохраняется известная преемственность с взглядами Гильберта: в том плане, что речь идет о представлении электрических и магнитных свойств тел как проявлениях невесомых субстанций, типа жидкостей; отсюда представление: электрический ток

«течет» от высокого потенциала к низкому, подобно жидкости, находящейся на разных уровнях. Авторов этой гипотетической модели не смущает парадоксальность представления о «невесомых жидкостях»; это означает – познание электричества и магнетизма поднялось уже на такой уровень, когда эти явления предстают как абстрактные объекты теоретического познания, позволяющие оперировать понятиями электрический заряд, проводник, изолятор и др.

Распространение на познание электрических явлений механики Ньютона способствовало открытию еще в 1785 г. французских инженером, физиком Ж.Кулоном закона взаимодействия электрических зарядов, удивительно совпадающим по математической форме своего выражения с законом взаимодействия гравитационных масс, что явилось еще одним свидетельством эвристического потенциала существующей научной картины мира. Правда у Ньютона, согласно этому закону, тела притягиваются друг к другу, а по закону Кулона и отталкиваются.

Первоначально введение Фарадеем понятия поля играло роль иллюстрации электрического взаимодействия. Поле распространяется волнами (подобно тому, как волнами распространяется жидкость); при этом каждая волна несет энергию заряда. В этом смысле электрический ток в проводнике – это движение электрических зарядов; неподвижное электрически заряженное тело создает статическое электрическое поле; движущиеся электрические заряды, взаимодействуя друг с другом, создают единое электромагнитное поле.

Все эти процессы в научном познании электричества способствовали формированию таких абстрактных объектов, как поле, потенциал, заряд, энергия, волна, проводник, и др., без которых создание теории электромагнетизма как более высокой формы обобщения и синтеза знаний об этих явлениях было бы невозможным.

Совершенно в духе идеала математически организованного знания об явлениях природы (классический пример – механика Ньютона) английский физик Дж Максвелл создает классическую теорию макроскосмической электродинамики.

Используя аналоговую модель – трубки тока несжимаемой жидкости, вихри в упругой среде (это теоретические схемы механики сплошных сред) и такие абстрактные объекты как заряд, потенциал, энергия, поле и др. Максвелл вывел основное уравнение классической электродинамики, из содержательной интерпретации которого следовало: в результате колебаний электрических зарядов в окружающее пространство излучается определенная энергия в виде электромагнитных волн, распространяющихся с определенной скоростью; зная состояние поля в какой-либо момент времени можно однозначно определить, как оно будет изменяться со временем; законы, связывающие изменения электрического магнитного поля справедливы в любой точке пространства и в любой момент времени, т.е. носят всеобщий, универсальный характер.

Следует отметить, что создание и развитие теории классической электродинамики можно понять, лишь рассматривая этот процесс в контексте всего физического познания 18-19 столетий.

Дело в том, что исследование света как физического явления шло в эти годы в рамках двух конкурирующих гипотез относительно природы света: корпускулярной (начиная с Ньютона – свет рассматривали как поток световых дискретных частиц, корпускул) и волновой. Обе опирались на эмпирический материал: корпускулярная – на объяснение прямолинейного распространения света, его преломления при переходе от одной среды в другую, разложении (дисперсия) белого цвета; волновая – объясняла явления интерференции и дифракции света.

К моменту создания Максвеллом своей теории экспериментально была измерена скорость распространения световой волны (скорость света); она оказалась равной скорости распространения электромагнитной волны. Это обстоятельство позволило представить свет как особый вид электромагнитных волн.

Так оптические явления, свет стали объектом теории электромагнетизма.

Поскольку световые волны (как и волна на поверхности жидкости) распространяются перпендикулярно колебательному процессу (в отличие, например, от звуковой волны) возникает вопрос: «Какая среда служит источником световых колебаний?». Была выдвинута гипотеза о существовании эфира (идея, которую в свое время готов был принять Ньютон), заполняющего все мировое пространство и обладающего

свойством упругости. Возникает электромагнитная научная картина мира,

которая с учетом открытия в самом конце 19 столетия «атома электричества»

- электрона, завершается созданием Х.Лоренцем электронной теории электрических и магнитных явлений, оставаясь, однако, в границах механической картины мира классического периода развития науки.

Рассмотренный пример процесса формирования электромагнитной картины мира хорошо иллюстрирует динамику научного познания, основные этапы и формы которого рассмотрены в фундаментальной монографии акад. В.С. Степина «Теоретическое знание».

Действительно, на самом раннем этапе изучения явлений электричества и магнетизма решающую роль в выдвижении гипотез (гипотетических теоретических схем) играет картина мира, выступающая в функции своеобразной исследовательской программы. Далее наступает этап обоснования гипотетической модели .

Осмысление возникающего нового опыта (открытия Эрстеда и Фарадея) приводит к созданию идеальных (абстрактных) объектов, типа « проводник», «изолятор», «электрический заряд» и др. Этот процесс был назван В.С.Степиным «операцией конструктивного введения объектов в теорию», что позволяет связать физические величины опыта с математическим аппаратом (пример – закон Кулона).

Выстроенная таким образом теоретическая схема вновь сопоставляется с общей научной картиной природы, выстроенной на основе механики Ньютона. В результате, с одной стороны, уточняется и содержательно обогащается теоретическая схема электромагнитных явлений (электродинамика Дж.Максвелла), с другой – сама научная картина (картина природы, наряду с механической обогащается электромагнитной формой движения материи). В самом деле, в конце 19 столетия в физике происходит ряд событий, которые свидетельствуют о завершении познавательного цикла развития знания в области электромагнитных явлений на базе картины мира, основывающейся на принципах и законах механики Ньютона. В 1895 г. открывается рентгеновское излучение; в 1897 г – открытие «атома электричества» - электрона Дж.Дж.Томсоном, в 1898 г. – определение им же заряда электрона; в 1896 г. – открытие естественной радиоактивности Беккерелем-Кюри.

Наряду с эфиром, атомами вещества в научную картину мира входит новое понятие – «электрон» (атом электричества), что, естественно, привело

к выяснению вопроса : «Не входит ли электрон в состав атома? И никто иной, как сам его первооткрыватель – Дж.Дж.Томсон, предложил первую модель атома, в состав которого входил электрон. Все это вместе взятое свидетельствовало о сложном строении атомов вещества, требующее уже не только физического, но и философского осмысления.

Из классической электродинамики известно, что атомы вещества электрически нейтральны. Возникает задача – как построить «атом вещества» из отрицательно и положительно заряженных частиц атома электричества? Наступает этап создания гипотез в форме аналоговой модели

– в данном случае – модели атома, выстроенной по аналогии с системой спутников и колец вокруг Сатурна ( предложена в 1903 года японским физиком Х.Нагаоки). Но это еще не теоретическая схема опыта, а метод трансляции из ранее сложившихся в рамках существующей картины мира областей знания (астрономии, механики, электродинамики) абстрактных теоретических объектов: орбита, центр потенциальных сил внутри физической системы, электрон, как элемент такой системы.

Эта гипотетическая модель, выраженная теперь уже системой абстрактных понятий позволяет оперировать физическими величинами, используя математический аппарат, и соотносится с эмпирическим материалом уже как теоретическая схема (экспериментальное подтверждение планетарной модели атома – Резерфорд), получая новый импульс для своего развития: гипотеза дискретного характера излучения и, соответственно, введение понятия «квант действия» - 1900 г. – М.Планк; открытие явления фотоэффекта и объяснение его гипотезой дискретного характера излучения – А.Эйнштейн; разрешение на основе гипотезы квантованности излучения и поглощения энергии трудности классической электродинамики в ее более современной форме (электронная теория Лоренца), оказавшейся неспособной объяснить, почему электрон, вопреки всем законам классической электродинамики, не падает на ядро атома (Н.Бор). Это, с одной стороны. С другой – опыты А.Майкельсона, свидетельствующие о независимости скорости света относительно движения Земли и, тем самым, перечеркнувших гипотезу эфира (по крайне мере, в ее классическом варианте). Начинается новый познавательный цикл в истории физики и в целом в истории науки со своими особенностями, но в целом повторяющий рассмотренные выше основные этапы исторической логики развития научного знания: от оснований науки к гипотетическим аналоговым моделям, соотносимым с

эмпирическим материала, от них к созданию гипотетических вариантов теоретических схем, их конструктивному обоснованию через объяснения эмпирического материал и согласование с более общей системой теоретического знания (формирующаяся дисциплинарная картина мира), вновь обращаясь к основаниям науки.

В динамике этого процесса участвуют все логико-гносеологические единицы научного познания: научное понятие, научный факт, проблема, идея, гипотеза, теория, парадигма, исследовательская программа, что в своем системном результате и обеспечивает никогда не прекращающийся рост научного знания.

Литература: