Тема 4. Научные революции 17-18 веков и становление механической картины мира

Появляется образное понятие "картина мира" - оно было предложено крупным учёным, Максом Планком (1858 - 1947), и оно появилось в докладе в одном из крупных университетов в Европе. Оно вошло и как понятие образного, и как понятие методологического плана. Механическая, электромагнитная картина мира.

Предпосылки этой революции, произошедшей в контексте тех социально-политических изменений, которые претерпела Европа в Ренессансе. Это продолжение и укрепление капиталистического пути развития Европы. Это углубление капитализма сопровождается очень большим количеством социально-политических потрясений, идут бесконечные войны в Европе. Это смена династии в Англии через диктатуру (1653-1658) Оливера Кромвеля, выдвижение Англии на острие капиталистического развития. Англия - мастерская мира и образец создания новой банковской системы, что принципиально было важно для развития капитализма. В это время английские банки сколачивают огромные резервы прежде всего на финансирование такого позорного явления, как торговля рабами, не гнушались ничем. Плюс распространение разного рода культурных и научных изданий, появление научных журналов. Это такие краткие предпосылки, и они все хорошо показаны в докладе Бориса Михайловича Гессена, это наш соотечественник, выпускник МГУ, в конце 30-х годов он заведовал кафедрой философии и истории науки на физическом факультете. Потом он впал в немилость и был расстрелян в 1936 году. Он выступил на втором мировом конгрессе по истории и философии науки в Лондоне и представил доклад, который с марксистких позиций объяснил бурное развитие науки в Европе того времени, что вызвало бурную полемику по его докладу. На науку можно смотреть не просто как на некое имманентное явление, от одной теории к другой, а с точки зрения социального, экономического и политического контекста, в котором эта наука появляется. Это появление было обусловлено относительной свободой мысли, ослаблением христианской доктрины. Протестантизм позволял гораздо большую свободу мысли, чем католицизм. Но главное - потребности самого капиталистического общества в развитии новых путей сообщения (география, инженерное дело), горное дело (добыча, взрывные работы) и военное дело (уметь стрелять, строить фортификации). Потребности такого плана активизируют инженерную мысль, и Европа переходит с парадигмы антропоцентризма к наукоцентризму. Первые, но неуверенные шаги науки довольно важны, и все уже понимают, что это надо развивать. Если коперниканский переворот означал потерю онтологической и гносеологической значимости Бога, то теперь появляется другое - идея об эпистемологическом антропоцентризме. Там развели доксу, а здесь на первый план выходит эпистемологический наукоцентризм. Мы не в центре Вселенной, но только мы можем развить науку, которая ответит на все вопросы про место человека во Вселенной. Наука теперь основной фундамент развития цивилизации. Лучше всего эту мысль обосновывает Фрэнсис Бэкон. Они и философы, и учёные, и методологи - до Галилея и Ньютона нету отделения научно-исследовательского труда от философского.

В этой теме мы рассмотрим развитие не философских, а научных программ. Рене Декарт и Готфрид Вильгельм фон Лейбниц (1646 - 1716) внесли огромный вклад в понимание того, что такое наука, зачем она нужна, каковы перспективы её дальнейшего развития. Кратко можно сформулировать основы, принципы этого периода так: 1. понимание принципиальной важности проведения экспериментов для познания природы. Астрономия - это ещё не проведение эксперимента, с которого начинается наука, и в том числе физика. 2. Окончательно на уровне интеллектуальной элиты утверждается онтологическое значение теории Коперника. Теперь уже никто никого не сжигает. Кеплер пишет, что теория Коперника уже давно очевидна, это не новость. 3. Плюс появление идеи о том, что существуют научные методы. Их много, но наука отличается от других областей тем, что учёный следует определённому методу, и только так может достичь результата. 4. Новая аксиология науки, она нужна не сама по себе, не только для познания, но и для прагматического изменения этого мира в целях улучшения благосостояния человека.

Исходя из этих предпосылок, свои основные идеи начинает развивать Фрэнсис Бэкон (1561 - 1626). Мы отметили 4 принципа для понимания сути, специфики и стратегии развития науки. Фрэнсис Бэкон - родоначальник всей экспериментальной науки. Подробности мы обсуждали в курсе общей философии, а здесь уточним некоторые важные детали. Наряду с его высокой оценкой, есть и его отрицательная критика: у Бэкона больше деклараций, чем реального вклада в науку. Его экспериментальная база была ограничена, он скептичекси относился к математике как к языку науки, но его идеи легли в основу науки. Его идеи: Европа превзошла Античность по уровню развития, компас и книгопечатание созданы методом проб и ошибок и создали базу для развития науки (мореплавание, распространение книг). Основные труды Бэкона: "Новый органон": с позиции антисхоластики Бэкон пытался описать науку. "О достоинстве и приумножении наук": Аристотель - главный схоласт, затормозивший развитие науки в Европе, надо обратиться к более ранним философам, которые реально интересовались природой и внесли в науку существенный вклад (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен). Для развенчания Аристотеля создаётся система идолов рода, пещеры, площади, театра. Рода - человек ограничен органами чувств, но это можно преодолеть приборно-технической базой. Пещера - обыденное знание до сих пор доминирует, у каждого своя пещера, но это преодолевается путём коммуникации между учёными. Идол площади - самый тягостный, в науке до сих пор нет своего языка, поэтому язык науки и язык обыденный (рыночный) тесно связаны, неоднозначность терминов надо преодолевать, создавать свой язык. И идол театра - это философская арена, на которой разворачиваются научные события, избыточная вера в авторитеты, в том числе в авторитет Аристотеля. Надо развенчать Аристотеля и обратиться к другим философским теориям. Прямо он ещё не говорит о Платоне, но потом на него прямо укажут Кеплер и Галилей. Учёный - это не паук, который из себя тянет паутину (схоластика), это не муравей, который ползает по слону и не может понять его образ, а это пчела, которая берёт что-то из природы и обязательно это перерабатывает. Его антисхоластический метод - это научная индукция, не просто перечисление, а синтез и корреляция, которую должен уметь делать учёный с учётом отрицательных инстанций. Технология этой индукции - составлять три типа таблиц, где в одном типе фиксируется наличие свойств объектов, вторая - их отсутствие (отрицательные инстанции), третье - их степень убывания или возрастания. Когда философы 20 века критикуют Бэкона, что индукция всегда неполна, эти критики не до конца его прочли. Там ясно указано, что надо концентрировать внимание не только на тех свойствах, которые нашу гипотезу подтверждают, но и на других. Тепло: лучи Солнца, организмы, огонь. Отсутствие тепла: свет Луны, растения (живое - но без тепла). Степень изменения тепла: живые организмы и жидкости - тепло меняется. Идя таким путём он приходит к вполне разумному спекулятивному пониманию, что природа теплоты - столкновение мельчаших частиц вещества. Вывод - всё знание наука получает не из отдельных фактов и не из максимальных обобщений (генеральных аксиом), а из чего-то среднего - из средних аксиом. Если учесть, что до 19 века была принята теория теплорода, то Бэкон за несколько веков до этого предвосхитил развитие физической химии (или химической физики). Онтологическая теория: это программа элементаризма, мир состоит из отдельных элементов, и дискретности (последователи - Гассенди, Ньютон). Ещё одно новшество Бэкона - новая классификация наук на основе трёх познавательных способностей человека: а) памяти - ей соответствует история, б) воображения - искусство и в) разума - философия. Естественная история - объект естествознания, гражданская - социальных наук. Философия - три основных объекта, Бог, природа и человек. Только лёгкие глотки философии ведут человека к атеизму, а когда человек вдохнёт философию побольше, он снова возвращается к Богу, - говорил Бэкон. Он выделяет два уровня этой истории - теоретический и практический. Бывают светоносные опыты (нет ничего практичнее, чем хорошая теория) и плодоносные опыты на основе этих теорий. Если для Аристотеля четыре интеллехиальные причины были неким синтезом, который надо выяснять для любого исследуемого объекта, то у Бэкона формальную и интеллехиальную (целевую) причины должны анализировать метафизика и философия, а две другие (материя, движение) должно исследовать естествознание, оно должно исследовать связь явлений и их предназначение. А вопросы "С какой целью?", "Какие могут быть формы?" - это вопросы философии. А естествознание - это движение объекта, его связь с другими объектами, импульс и координата. И наконец, его аксиология - это лозунг "Знание - сила", это лозунг с философским значением, и сила подразумевается как способ преобразования самой природы. Понятие эксперимента Бэкон очень хорошо конкретизирует. У Аристотеля было созерцание - он смотрел на природу со стороны. А по Бэкону, природу надо ставить в стеснённое положение, в испанский сапог (орудие для пыток), и тогда природа ответит на вопросы исследователя. Естествоиспытатель - это пытатель, а пытали тогда тех людей, которых считали еретиками. С этой целью первые испытания на живых людях проводила инквизиция, и Бэкон калькирует пытки с общественной жизни и переносит это на природу. Учёные сталкивают частицы, ставят природу в стеснённые условия, то же в биологии, в химии - и эта идея остаётся ключевой в мире естествознания. Бэкон - теоретик, методолог и организатор науки. В книге "Восстановление наук" он пишет. Он добивается пересмотра университетских программ и призывает к кооперации всех европейских университетов. Его знаменитая утопия - "Новая Атлантида", где он моделирует дом Соломона, что наука может быть, но при условии, что она получает государственную поддержку. Дом Соломона - это процветание прежде всего науки. Жители острова Бенсалем счастливы и добиваются благоденствия благодаря науке. У Мора и Кампанелло благороден с./х. труд, всё в меру, а здесь желание повысить своё благосостояние наукой, равенство не обязано быть, так как за счёт науки производят много всего. Дом Соломона: селекция растений и животных, использование солнечной энергии, передача звука без проводов на большие расстояния, омоложение. Пиитет по отношению к учёным бесспорен: их поощряют, самым выдающимся ставят памятники, и общество оценивает труд тех людей, за счёт которых они получают благоденствие. Как повлияла эта утопия на развитие науки? По мнению Свака, Бойля, Реквилля, Дом Соломона стал прообразом первого научного сообщества - Лондонского Королевского Общества. Правда, сначала оно само оформилось, а потом его взяла под своё покровительство королева. А Французская Академия Наук гораздо ближе к Дому Соломона. Во Франции уже были Академии, носившие гуманитарный характер. Здесь Людовик 14 и его ближайший премьер-министр Кальбер всем руководили, они провели организационную работу и отобрали членов этого общества. Роберт Бойль был сыном графа Корбского, а Уильям Пети - сыном портного (это в Англии). А во Французской Академии Наук это было невозможно, род и кровь учитывались при вступлении в неё. Христиан Гюйгенс пишет: "Основным направлением естественно-научных исследований должно стать исследование, соответствующее плану Фрэнсиса Бэкона". Стиль написания всех работ Бэкона - не схоластический стиль по модели Аристотеля, а свободная форма типа эссе. И Уно Фишер, известный историк и философ науки пишет, что нельзя изъять опыт и отрицательные инстанции из человеческой жизни, поэтому бэконовская философия непоколебима, и причём на века.

Вторая не менее важная фигура в этом периоде становления нового естествознания - это Рене Декарт (он же Картезий, (1596 - 1650)), основатель рационализма. Эти два направления конкурируют до сих пор, что первично - теоретическая физика или экспериментальная? Сейчас этот вопрос стоит. Декарт отстаивает рационалистическое направление, считая, что только оно чётко говорит, что есть истина. Эксперимент - это статистика, погрешности, неполное познание. Доверять можно только тому роду познания, который не допускает никакого сомнения. Только на бесспорных истинах всегда можно строить настоящую науку. Истина существует одна, это свойство природы. Труд "Правила для руководства ума": "Под методом я разумею достоверные и лёгкие правила, строго соблюдая которые, человек не примет ничего ложного за истину". Об этом и сейчас мечтают все естествоиспытатели. Ну а правила он сводит к четырём основным: необходимо стремиться к познанию ясных и отчётливых истин, очевидных для ума - интеллектуальная интуиция. Он принципиально пересматривает понятие интуиции со стороны средневековья, где это было мистическое начало, где надо было помолиться, и Бог озарит тебя истиной. Истина - это понятие ясного и внимательного ума, настолько простое и отчётливое, что оно не оставляет никаких сомнений. Порождено естественным светом разума - индукция. Второе правило - анализ, Декарт - основатель аналитико-дедуктивного метода. Виндельбант скажет, что становление естествознания - это война методов. Паскаль - адиабатический, Декарт - аналитико-синтетический, Бэкон - эмпирический, . Сейчас признаётся плюрализм методов, а Поль Феррари говорит, что никакого методологического принуждения быть не должно - методологический анархизм. Но по классикам, в науке должны быть вполне определённые методы, но сами методы формулировались по разному. Анализ ведёт к очевидным истинам. Третий принцип - синтез, переход от простого к сложному. Четвёртый принцип - принцип энумерации - отслеживание всех тех шагов, которые ты проводишь в научной деятельности, постоянно надо возвращаться к предыдущему и проверять постановку вопроса, рефлексируя над каждым шагом, чтобы ничего не пропустить. Лабораторный журнал - ты фиксируешь свой опыт, а потом сравниваешь его и проверяешь. Исходя из таких установок, Декарт делает вывод, что основным инструментом достижения истины является человеческое сознание, так как к сознанию человек имеет непосредственный доступ, и стоит тебе к нему обратиться, ты сразу всё увидишь. Спит человек или бодрствует, квадрат никогда не будет иметь больше четырёх сторон, 2+3=5, и свет разума всегда достовернее, чем опыт. В конце 19 века отсюда появится интроспективная психология. В психологии будут этой технологии обучать, но метод оказался тупиковым, говорят, что сознание недоступно, и его можно изучать только по мере развития нейрофизиологии, физиологии высшей нервной деятельности, и много других вещей - только извне можно подойти к сознанию. По Декарту, у сознания существует некий комплекс врождённых вещей, так же как некие аксиомы, которые строятся на основе этих идей. Ну а главной аксиомой, с которой начинаются всё познания - Cogito ergo sum (Мыслю, следовательно, существую). Имеетеся в виду истина, которая появляется на основе декартовского принципа методологического сомнения, где Декарт пишет что сомневаться необходимо любому учёному, и мы можем сомневаться в математических доказательствах. Человек выделяется на фоне всей природы тем, то он имеет сознание. А животные - автоматы, у них сознания нет. Философия Декарта - дуализм. В человеке две субстанции, и непонятно, какая из них главная. Духовную не можем измерить, материальную можем. В человеке есть обе, неясно, как они взаимодействуют. Проблема mind-body - её заложил Декарт. В физике, идя в рамках концепции о множественности миров (Эверетто), наш профессор Стрижевский предложил расширенную концепцию Эверетто: давайте считать, что наше сознание решает, в каком мире мы живём. Он писал в УФН, и есть его статья в "Вопросах философии". В состоянии обморока, эпилепсии, глубокого сна наше сознание может преодолеть эти барьеры между мирами. Он призывал включить в физические опыты йогические практики, медитации. Так что проблема, которая обсуждается сейчас, была впервые поставлена именно Декартом. Декарт - автор одного из ключевых понятий в современной химии - корпускулы. Они не обладают никакой яркостью и дают континуум за счёт непрерывного движения и передачи импульса от точки к точке. Декарт формулирует три принципа (закона) механики: принцип инерции, принцип сохранения импульса, хотя Бог этот первичный импульс и дал мирозданию, но дальше он никуда не исчезает, и принцип сохранения движения при соударении. Создав такую картину мира в виде континуума из корпускул с разными видами движения, в том числе вихревым, ему удаётся представить космос как некое вихревое состояние, где в спокойном состоянии находится соломинка - наш мир (она находится в спокойном состоянии, так как расположена по центру вихря). Церковь, по его мнению, могла смириться с таким представлением. Декарт работает в то время, когда над Галилеем идёт судебный процесс, он француз, но его труды запрещены во Франции, и он публикуется в Голландии. Руки у инквизиции были довольно длинные, Декарт на неё оглядывался, и формулирует свои мысли так: если бы Бог вначале дал миру начальный импульс и дал бы законы механики, то мироздание получило бы такой же вид, как сейчас. Но на самом деле конечно Бог определяет мир и церковь права. В целом та физика и те философские предпосылки в фундаменте этой физики представлялись довольно убедительными современникам. Мир заполнен материей. Импульс передаётся от точки к точке. Бог всегда при деле, так как задал импульс и законы. И эта картина мира существовала параллельно больше 50 лет с физикой Ньютона (1687 - "Математические начала натуральной философии"). До 19 века в Европе доминировала физика Декарта, а вообще эти две физики сосуществовали. У Ньютона были оккультные силы, действовавшие мгновенно на неограниченные расстояния. Одной из решающих затравочных предпосылок сыграл французский просветитель Вольтер, который часто ездил из Англии во Францию из-за преследований. Он саркастически критиковал науку и показал в своём стиле расхождение этих двух физик. В Англии - притяжение, во Франции - движение корпускул. Материковая наука - везде материя, на острове - атомы и пустота. Какая же это наука, допускающая такие противоречия? Так что Вольтер дал повод задуматься. Физика Декарта объясняла всё, но не могла ничего предсказать. Из физики Ньютона следовали законы Кеплера, существование Плутона, время пролёта кометы Галлея. Дело не в простоте, а в предсказательности. Но когда в конце 19 века появится электромагнитная картина мира, всё вернётся на новый круг. Снова всё начнётся с фундамента своего становления.