Философские предпосылки перестройки оснований науки

В XIX столетии усилиями практически одного поколения ученых была осуществлена довольно радикальная перестройка естественнонаучной картины мира. Вначале, в связи с отказом от концепции невесомых субстанций, таких как теплород, электрический и магнитный флюиды, была видоизменена господствовавшая в физике механическая картина мира. Затем она была преобразована в электродинамическую. Изменились не только представления о “субстрате” физических процессов (из обширного семейства невесомых остался только мировой эфир). Изменились взгляды и на природу физического взаимодействия: принцип близкодействия постепенно вытесняет старые представления о мгновенной передаче сил в пустоте, различные виды сил начинают рассматриваться как превращающиеся друг в друга.

Аналогичные процессы перестройки видения реальности протекали в соседних с физикой науках. Из научной картины мира элиминировались представления о флогистоне и различных биологических флюидах как особых субстанциях — носителях “химических” и “биологических сил”. Устанавливались связи между физикой и химией на базе атомистических представлений. Химические процессы постепенно начинают рассматриваться как фундамент биологических явлений. В биологии формируется картина эволюции живых организмов, которая окончательно утверждается после создания теории Дарвина и вызывает радикальные сдвиги в естественнонаучной картине мира.

Все эти процессы пересмотра “онтологических постулатов” естествознания, осуществившиеся за относительно короткий период эволюции науки, обнажили ряд важных особенностей формирования научной теории. Выяснилось, что одни и те же законы природы могут быть выражены с помощью различных понятий и что альтернативные системы теоретических постулатов могут до определенного момента опираться на одни и те же опытные факты и служить основанием для формулировки законов, объясняющих эти факты. Например, феноменологическая термодинамика, опирающаяся на концепцию теплорода, с успехом объясняла и предсказывала многие эмпирически фиксируемые явления. Переход к молекулярно-кинетической теории теплоты дал иное объяснение тех же явлений. Причем математические выражения законов в целом ряде случаев сохранились и перешли в новую теорию, хотя и получили в ней иную интерпретацию.

В электродинамике длительное соперничество альтернативных исследовательских программ (Ампера — Вебера, с одной стороны, и Фарадея — Максвелла, с другой) показало, что возможны различные формулировки законов электричества и магнетизма. Победа полевой концепции Фарадея — Максвелла не означала, что законы, сформулированные на основе онтологических постулатов программы Ампера — Вебера (законы Кулона, Ампера, Био — Савара и др.), были неадекватны исследуемым закономерностям физического мира.

Таким образом, естествознание поставило проблему выбора и обоснования онтологических постулатов, на базе которых развертывается исследование. В качестве ее важнейшего аспекта возникал вопрос об онтологическом статусе фундаментальных абстракций, лежащих в основании картины мира. Многие такие абстракции, ранее воспринимавшиеся в качестве адекватной копии фрагментов объективного мира, утрачивали онтологический статус и представали в качестве гипостазированных объектов. Судьба флогистона, теплорода, электрического и магнитного флюидов была весьма показательным проявлением этого процесса. Характерно, что отказ от субстанциализации различных “типов сил” породил довольно радикальную программу перестройки физической картины мира. Многие (и довольно авторитетные) физики в конце XIX века начинают выражать сомнение в правомерности онтологизации понятия силы, которое традиционно входило в качестве важнейшего компонента в физическую картину мира. Кирхгоф предложил исключить силу из числа фундаментальных понятий физики, сохранив ее только в качестве производного, вспомогательного понятия. Герц сознательно ориентировался на эту программу при построении своей механики.

Обсуждение проблемы выбора постулатов теории и обоснования фундаментальных понятий науки стимулировалось не только революциями в естествознании XIX века, но и прогрессом математики рассматриваемого исторического периода. Открытие неевклидовых геометрий и последующее применение в математике аксиоматического метода в его формальном и формализованном вариантах обнаружило недостаточность критериев наглядности для выбора аксиом теории и остро поставило проблему существования постулируемых математических объектов.

Наука XIX столетия, значительно ускорившая темпы своего развития по сравнению с предшествующей эпохой, все чаще сталкивалась с ситуациями, в которых идеалы классического естествознания обнаруживали свою ограниченность. Эти идеалы сложились в культуре ХVI—ХVII веков и доминировали в эпоху Просвещения, выражая ориентацию познания на активное постижение мира. Само это постижение интерпретировалось в качестве раз и навсегда данной природной способности человеческого разума воспроизводить сущность вещей, опираясь на опыт, и усматривать в опытных данных действие законов природы.

Относительно медленные темпы развития техногенной цивилизации на ранних стадиях ее истории по сравнению с современными не приводили в классической науке к частым перестройкам ее оснований[14] (сформировавшиеся в эпоху научной революции XVII столетия основания научного поиска устойчиво транслировались вплоть до XIX в.).

В силу этого естественным было восприятие сложившихся идеалов и норм познания в качество выражения самой природы мыслительной деятельности человека, которая рассматривалась как неизменная в своей основе. До тех пор, пока динамика общественного развития не обнажила зависимостей познавательной деятельности от социальных условий, в которых она осуществляется, наука и философия специально не рассматривали социальных детерминаций человеческого познания, не выявляли тех социальных предпосылок, которые формируют особенности интеллектуального освоения мира в каждую историческую эпоху. Деятельностно-практическая природа научного познания, зависимость вырабатываемых наукой представлений об объектах от операциональных структур, мировоззренческих факторов и ценностей соответствующей эпохи оставались в тени и не были предметом рефлексии в науке и философии классического периода.

Отсюда вытекала характерная для этого периода трактовка идеалов и норм объяснения и обоснования знаний. Идеалы и нормы, конституирующие науку в качестве специфической формы познания (такие, как требование объективности и предметности знания, эмпирической проверки и т.д.), связывались с их особой интерпретацией. Считалось, что объективность и предметность теории достигается тогда, когда в “твердо установленных” фактах рассуждение выявляет сущностные характеристики, элиминируя из объяснения все, что относится к субъекту и процедурам его деятельности. Обоснованность теоретических знаний рассматривалась как способность объяснять и предсказывать факты и базироваться на самоочевидных принципах, почерпнутых из опыта.

Философская классика XVII — первой половины XIX века выдавала эти установки естествознания за выражение самой природы бытия и мышления. Особую роль в системе обоснования отмеченных установок в качестве “единственно возможных” идеалов и норм научности сыграл метафизический механистический материализм, принципы которого вплоть до XIX столетия выступали в качестве методологической базы естественнонаучного исследования. Лишь ускорившееся развитие науки (особенно после первой промышленной революции) заставило по-новому оценить идеалы и нормы классического естествознания. Четко обозначилась роль гипотезы в теоретическом исследовании, все чаще возникали ситуации, когда различные теоретические объяснения соотносились с одной и той же областью опытных фактов, выявилась недостаточность критериев опытной подтверждаемости и самоочевидности для обоснования постулатов создаваемых теорий.

Необходимость критического отношения к принятым в классическом естествознании идеалам и нормам раньше всего была уловлена и начала осмысливаться в философии. Уже в рамках классической философской традиции в преддверии XIX столетия была поставлена проблема предпосылок познавательной деятельности и оснований естествознания (Кант). Все яснее осознавались активно-деятельностная природа познания и историческое развитие его категориальных структур (Фихте, Гегель). Наконец, переход от классического этапа развития философии к современному и начатый в середине XIX столетия пересмотр установок “классической философии”, доминировавших с XVII по XIX столетие[15], постепенно выявлял включенность познающего разума в исторически сложившиеся и исторически меняющиеся структуры общественной жизни, поставив проблематику социальной детерминации познания и, в качестве одного из ее аспектов, вопросы историчности глубинных оснований и предпосылок научного исследования.

Это была эпоха становления неклассической рациональности, когда рядом с классической парадигмой суверенного разума, как бы со стороны познающего мир, возникает альтернативный подход к пониманию познающего субъекта. В новой парадигме он рассматривается в качестве погруженного в мир, действующего внутри него и постигающего объекты в зависимости от того, каким образом исторически определенные состояния человеческого жизненного мира обеспечивают включение объектов в познавательную деятельность людей.

Осмысление этой укорененности сознания в структурах человеческого бытия и его обусловленности этими структурами нашло выражение во многих философских идеях второй половины XIX — начала XX века (Маркс, Кассирер, Риккерт, Виндельбанд, Вебер, Ницше, Фрейд и др.).

В философии науки эти идеи проявились прежде всего в интенсивном обсуждении проблематики научных онтологий. Традиционному отождествлению фундаментальных абстракций науки и реальности противостояла критика такого отождествления, опирающаяся на опыт исторического анализа науки. Э.Мах, П.Дюгем, А.Пуанкаре достаточно четко зафиксировали историческую относительность применявшихся в науке фундаментальных принципов и представлений о реальности и наличие в системе таких представлений гипостазированных объектов — абстракций типа флогистона и теплорода, которым неправомерно придавался статус реально существующих субстанций.

Центральное место при разработке философских вопросов науки в последней трети XIX века занял поиск методов обоснования фундаментальных научных абстракций и критериев, в соответствии с которыми они должны включаться в состав научного знания.

Ряд важных аспектов этой проблематики был развит конвенционализмом и эмпириокритицизмом, оказавших непосредственное влияние на эйнштейновское творчество. Рациональные моменты конвенционализма были связаны с постановкой проблемы вненаучных критериев принятия тех или иных онтологических постулатов. Правда, сама эта проблема была лишь обозначена в конвенционализме. Отмечая относительность онтологических постулатов науки, он мало обращал внимания на преемственность в развитии их содержания и не доводил анализ до исследования механизмов, посредством которых осуществляется включение в культуру тех или иных фундаментальных научных представлений, а следовательно, и соглашение научного сообщества относительно их онтологического статуса.

Эмпириокритицизм акцентировал внимание на другой идее — эмпирического обоснования научной онтологии. Он считал, что редукция фундаментальных научных абстракций к наблюдениям может быть критерием разделения конструктивных научных абстракций и гипостазированных объектов.

А.Эйнштейн в своих поисках решения парадоксов электродинамики использовал некоторые из этих идей и подходов. Но он не просто заимствовал их в готовом виде, а выделял в них конструктивные моменты, переосмысливал их в соответствии с новыми ситуациями развития физики[16].

Принципиально важно отметить еще раз то обстоятельство, что к концу XIX века в сфере философского познания были выработаны необходимые средства, позволяющие осуществить критический анализ сложившейся в науке ситуации, когда дальнейший ее прогресс предполагал пересмотр “классических” идеалов и норм исследования.

Именно выход в сферу философских средств и их применение в проблемных ситуациях естествознания позволили видоизменить идеалы объяснения и обоснования знаний, утверждая новый метод построения картины мира и связанных с нею фундаментальных научных теорий.

Гносеологическая платформа, с позиций которой Эйнштейн решал методологические задачи физики, возникла как результат творческого осмысления большого историко-научного и историко-философского материала (анализа истории открытий Коперника, Галилея, Декарта, Ньютона; критического осмысления концепций Канта, Маха и др.).

Особо следует выделить критическое рассмотрение Эйнштейном философских взглядов Маха. На Эйнштейна, как и на многих естествоиспытателей, оказала влияние критика Махом философских оснований классического естествознания, в частности философии метафизического материализма, который к концу XIX века все отчетливее обнаруживал свое несоответствие запросам и потребностям науки. Критический импульс работ Маха, направленный против методологии механистического материализма, содержал в себе рациональные моменты, к которым, в частности, относились критика гипостазированных объектов и требование элиминировать их из фундамента физических теорий как не опирающихся на опыт.

Однако интерпретация Махом этого требования в духе понимания опыта как ощущений наблюдателя[17] и феноменалистской трактовки теории приводила к отбрасыванию вместе с идеалами классической науки и ее установок на выработку предметного и объективного знания. А это означало элиминацию того содержания, которое составляло устойчивое ядро идеалов научности во все исторические эпохи и которое существенно характеризовало саму специфику научного познания.

Следует отметить и то обстоятельство, что в своей критике идеалов классического естествознания Мах не сумел преодолеть ряда существенных односторонностей классических концепций. В частности, традиционная для классического стиля мышления трактовка понятий и принципов физики как индуктивного обобщения опыта не только была сохранена в философии Маха, но и приобрела здесь гипертрофированные черты: теоретические понятия стали рассматриваться как принципиально редуцируемые к данным наблюдения.

Такой подход (выраженный в маховской трактовке принципа наблюдаемости) довольно скоро обнаружил свою деструктивную функцию в науке, поскольку с его позиций Мах выступал против идей атомистики, считая возможным исключить понятие атома из физической картины мира.

Эйнштейн, как и большинство естествоиспытателей, не принимал подобных выводов Маха. Он выделял в философии позитивизма лишь те моменты, которые могли быть использованы в процессе перестройки познавательных установок классического естествознания и выработки новых нормативов исследования. В качестве рационального элемента в критике Махом идеалов классического естествознания Эйнштейн выделил идею операционального контроля за основаниями теории. Но, в отличие от Маха, он отчленил исторически преходящее содержание идеалов классического естествознания от включенных в эти идеалы характеристик, которые выражали специфику науки и выделяли ее среди других форм познавательной деятельности (объективность, системность и обоснованность научного знания, интенция теоретического исследования на воспроизведение закономерностей исследуемой реальности). Поэтому операциональный контроль за фундаментальными теоретическими понятиями в трактовке Эйнштейна предстал как одно из условий объективности теории, как метод, обеспечивающий адекватный выбор ее понятий и принципов и воспроизведение в теории сущностных характеристик исследуемой реальности.

В свете сказанного нам представляется упрощенным мнение Холтона, что Эйнштейн в ранний период своего творчества (включая стадию создания СТО) стоял на “почве позитивизма” и лишь в период построения ОТО начал отходить от концепций Маха и все радикальнее критиковать позитивистскую методологию[18].

Правда, Холтон отмечает и те факты, которые противоречат его концепции, но считает их исключением из правила. Однако, на наш взгляд, эти факты столь существенны для характеристики эйнштейновской методологии, что их следует считать скорее правилом, чем исключением. Приводимые Холтоном выдержки из статьи “К электродинамике движущихся тел”, “Автобиографических заметок” и письма Эйнштейна к М.Гроссману от 14 апреля 1901 г. свидетельствуют, что Эйнштейн и в период построения СТО отнюдь не был “правоверным махистом”, а исходил из признания объективной реальности, не сводимой к физическим событиям (явлениям, обнаруженным в эксперименте), но включающей физические законы, которые “встроены в мир событий как скрытая структура, управляющая ходом событий”[19].

К этому можно добавить еще одно весьма важное свидетельство в пользу радикально иного (по сравнению с Махом) понимания Эйнштейном путей построения физической теории и идеалов ее обоснования. В “Автобиографических заметках” Эйнштейн подчеркивает, что в период, непосредственно предшествующий созданию СТО, он обратил внимание на метод построения классической термодинамики, в которой принципы сохранения энергии и возрастания энтропии вводились как эквивалентные утверждениям о невозможности вечного двигателя первого и второго рода. Оценивая ситуацию, сложившуюся в электродинамике движущихся тел, Эйнштейн видел выход из возникших в ней трудностей в применении метода, аналогичного методу построения термодинамики, т. е. в нахождении обобщающего принципа, наподобие того, который “был дан в предложении: законы природы таковы, что построить вечный двигатель (первого и второго рода) невозможно”[20]. Здесь легко увидеть зародышевые формы того идеала обоснования теории и способа ее построения, который утвердился в современной физике и который предполагает, что фундаментальные онтологические постулаты теории должны вводиться коррелятивно схеме практики, позволяющей обнаружить фиксируемые в постулатах характеристики исследуемой реальности.

Эйнштейн шел к выработке этого идеала через отбор рациональных моментов, которые содержались в известных ему вариантах философской критики идеалов классического естествознания. Но сам этот отбор происходил с позиций философских установок, которые образовывали устойчивый базис естественнонаучного исследования (с позиций убеждения в объективном существовании природы и ее законов и в способности теоретического исследования выразить эти законы) .

Именно эти аспекты философско-методологической ориентации Эйнштейна обеспечили успех его поиска нового идеала обоснования теории и выработку соответствующего этому идеалу норматива (адекватной интерпретации принципа наблюдаемости). Этот принцип был тесно связан в творчестве Эйнштейна с другим принципом, ставшим в науке ХХ века важнейшим методологическим регулятивом — принципом инвариантности.

Инвариантностью в общем виде называют свойство системы сохранять некоторые существенные для нее отношения при ее определенных преобразованиях. Преобразования (операции), осуществляемые над исследуемой системой познающим субъектом, выступают выражением связи субъекта и объекта посредством деятельности. В этом смысле принцип инвариантности, ориентирующий на выявление существенных отношений и связей, сохраняющихся при преобразованиях системы, предстает (так же, как и адекватно понятый принцип наблюдаемости) в качестве выражения неклассического подхода к познанию. Этот подход отказывается от идеи параллелизма между бытием и мышлением, которое полагалось в классическую эпоху условием адекватного постижения мира. Он базируется на альтернативной идее, что между разумом и познаваемыми объектами всегда существует особый посредник — человеческая деятельность, от развития средств и методов которой зависит характер выявленного и изначально познанного человеком в окружающем мире.

Тесная связь принципов наблюдаемости и инвариантности определена общей деятельностной установкой — выявлять закономерные связи и сущностные отношения через четкую фиксацию системы операций, в которых они проявляются.

Идеи инвариантности первоначально были развиты в математике, а затем получили распространение в других областях научного исследования. В 1982 г. известный математик Ф.Клейн сформулировал знаменитую “Эрлангенскую программу (Ф.Клейн работал в этот период в университете немецкого города Эрланген), нацеленную на построение обобщенной геометрии. В качестве стратегии исследования эта программа провозглашала поиск инвариантов в определенной группе преобразований математических объектов.

Успех метода инвариантов в математике стимулировал его трансляцию в другие науки. Пожалуй самое интересное состоит в том, что одной из первых его восприняла не естественнонаучная, а гуманитарная дисциплина — лингвистика.

В конце XIX столетия так называемый лингвистический авангард (Бодуэн де Куртел, Н.Крушевский, Ф.де Соссюр) отстаивал видение языка как целостной и вариативной системы и сосредоточил усилия на поиске инвариантных сущностей в языковых вариациях[21]. Одной из первых работ, реализовавших этот принцип, было исследование швейцарского лингвиста Й.Винтеллера. Он рассматривал язык как систему элементов, в которой следует различать вариативные и инвариантные (устойчивые) свойства. Метод поиска в языке существенных характеристик через обнаружение инвариантов, сохраняющихся в системе его вариативных свойств, Винтеллер называл принципом “конфигурационной относительности”[22].

Идеи Винтеллера оказали прямое влияние на творчество А.Эйнштейна. В его биографии существенную роль сыграл период обучения в Швейцарии, где молодой Эйнштейн познакомился с Винтеллером и посещал его семинары.

Позднее, когда Эйнштейн включился в решение проблем электродинамики движущихся тел, он использовал идеи инвариантности и в качестве базисного принципа построения теории.

Наблюдаемость и инвариантность определили новые черты идеала теории и ее онтологических постулатов. С позиций этого идеала в новом свете представал и процесс формирования физической картины мира как дисциплинарной онтологии. Обоснование ее представлений теперь предполагало экспликацию соответствующих операциональных структур, в системе которых должны обнаруживаться фундаментальные сущностные характеристики природы.

Таким путем очерчивалась “сетка метода”, позволяющая обосновать вводимые в фундаментальных понятиях физики характеристики исследуемых объектов. Именно этот путь приводил к формированию СТО.