§ 3.2. Традиции и новации в истории естествознания

Традиции в истории естествознания

В процессе развития естествознания традиции и новации выполняют свои специфические функции. Традиции образуют «скелет» естествознания, который определяет характер деятельности ученого [34]. Т. Кун первый рассмотрел традиции как центральный объект при анализе науки в целом. Он назвал парадигмой прошлые достижения, лежащие в основе такой традиции. Чаще всего речь идет о некоторой достаточно общепринятой теоретической концепции (система Коперника, механика Ньютона и т.п.).

В научном познании обычно приходится сталкиваться не с одной или несколькими традициями, а со сложным их многообразием. Традиции различаются и по содержанию, и по функциям в составе науки, и по способу своего существования. Они могут существовать в виде текстов (вербальные), в форме неявного знания (невербальные); последние передаются от учителя к ученику или от поколения к поколению на уровне непосредственной демонстрации образцов.

Любое знание функционирует двояким образом [34]. Во-первых, оно фиксирует некоторый способ практических или познавательных действий, производственные операции или методы расчета и в этих случаях выступает как вербализованная традиция. Во-вторых, как неявное знание оно задает образец продукта, к получению которого надо стремиться. В простейшем случае речь идет о постановке вопросов. Так, знание формы и размеров окружающих нас предметов породило вопрос о форме и размерах Земли, а знание расстояний между земными ориентирами позволило поставить вопрос о расстоянии от Земли до Луны и до звезд.

Традиции могут быть явными и неявными. Противопоставление явных и неявных традиций дает возможность понять различие между научными школами (явные традиции) и научными направлениями (неявные традиции). Развитие научного направления может быть связано с именем крупного ученого, но в отличие от научной школы оно не предполагает обязательных постоянных личных контактов людей, работающих в рамках этого направления. В научной школе контакты необходимы, так как большое значение имеет опыт, непосредственно передаваемый от учителя к ученику, от одного члена сообщества к другому.

Неявные традиции отличаются друг от друга не только по содержанию, но и по механизму своего воспроизведения. В основе их могут лежать как образцы действий, так и образцы продуктов. Например, очевидно, что есть разница между демонстрацией технологии производства некоего продукта и показом готового продукта с предложением сделать такой же.

Еще одним основанием для разделения традиций может служить их роль в системе науки. Одни традиции задают способы получения новых знаний (инструкции, задающие методику проведения исследований, образцы решенных задач, описания экспериментов и т.д.), а другие - принципы их организации (образцы учебных курсов, классификационные системы, лежащие в основе разделения научных дисциплин, категориальные модели действительности, определяющие рубрикацию при организации знаний, определение предмета тех или иных дисциплин). Вероятно, ни одна наука не имеет оснований считать себя окончательно сформировавшейся, пока не появились обзоры или учебные курсы, т.е. пока не заданы традиции организации знания.

Незнание и неведение

Новации могут состоять в постановке новых проблем, в построении новой классификации или периодизации, в разработке новых экспериментальных методов исследования, обнаружении новых явлений и т.д. Все новации можно разделить на преднамеренные и непреднамеренные. Первые возникают как результат целенаправленной деятельности и происходят в рамках парадигмы, вторые возникают только как побочный результат и ведут к изменению парадигмы. Это деление можно уточнить, противопоставив незнание и неведение [34].

Под незнанием подразумевается то, что может быть выражено в виде «Я не знаю того-то». Так, можно не знать химического состава какого-либо вещества, расстояния между какими-то городами, причины каких-нибудь явлений и т.д. Во всех этих случаях можно поставить вполне конкретный вопрос или сформулировать задачу выяснения того, чего мы не знаем. Незнание — это область нашего целеполагания, область планирования нашей познавательной деятельности.

Сфера неведения — это все, что в принципе не может быть выражено подобным образом, просто не существует в нашем сознании как нечто определенное. В отличие от незнания неведение не может быть зафиксировано в форме конкретного утверждения типа: «Я не знаю того-то». Очевидно, что невозможен целенаправленный поиск неизвестных или, точнее, неведомых явлений. Неведение открывается только как побочный результат. Так, после открытия Австралии правомерно было поставить вопрос о животных, которые ее населяют; это составляло сферу незнания. Но тогда было невозможно поставить вопрос о том, в течение какого времени кенгуру носит в сумке своего детеныша, так как не было знания о существовании на Земле сумчатых животных.

Сопоставление незнания и неведения позволяет уточнить понятия открытия и обнаружения. Так, можно сказать, что наука открыла сумчатых животных. Открытия подобного рода часто знаменуют собой переворот в науке, но от неведения к знанию нет рационального, целенаправленного пути. Про И.Г. Галле можно сказать, что он обнаружил, а не открыл планету Нептун, так как эта планета была теоретически предсказана УЖ. Леверье¹ на основании возмущений орбиты Урана. Специфической особенностью открытий является то, что на них нельзя выйти с помощью постановки соответствующих вопросов, ибо существующий уровень развития науки и культуры не дает оснований для вопроса. Принципиальную невозможность постановки того или иного вопроса следует отличать от его постановки нетрадиционных вопросов в рамках той или иной науки или культуры в целом.

Приведенные примеры относятся к сфере эмпирического исследования. На уровне теории также открывают новые явления; например, П. Дирак теоретически открыл позитрон. Однако обычно говорят, что теории не обнаруживают и не открывают, а их строят или формулируют. Здесь происходит переход из сферы обнаружений и открытий в сферу проектов и их реализации.

Проекты можно строить путем переноса образцов из одной области знания в другую или с помощью оригинальных идей, не имеющих прямых аналогов.

Путем переноса образцов В. Дэвисом была построена теория эрозионных циклов, которая сыграла огромную роль в развитии как геоморфологии (науке о рельефе земной поверхности), так и всей физической географии [7]. Согласно этой теории, все разнообразные формы рельефа образуются под воздействием двух основных факторов - тектонических поднятий суши и обратно направленных процессов эрозии. Образцом для Дэвиса служила концепция Ч. Дарвина о развитии коралловых островов, т.е. одна теория строилась по образцу другой. Так, у Дарвина все определяется соотношением двух процессов: медленного опускания морского дна и роста кораллов; у Дэвиса также два процесса - поднятие суши и процесс эрозионного воздействия текучих вод на возвышенный участок. В обеих теориях два фактора, находясь как бы в противоборстве друг с другом, определяют тем самым стадию развития объекта. В теории Дарвина вследствие опускания суши на поверхности океана остается лишь коралловая постройка -атолл, в теории Дэвиса следствием эрозии является почти плоская равнина — пенеплен. Следовательно, один и тот же принцип построения модели использован при изучении разных явлений.

Заметим, что общая идея, лежащая в основе теории образования коралловых островов, принадлежит не Дарвину. Путешествуя на «Бигле», он возил с собой книгу Ч. Лайеля «Принципы геологии», где даже на переплет было вынесено вошедшее потом во многие учебники изображение колонн храма Юпитера-Сераписа со следами поднятий и погружений.

Приведем еще несколько примеров [35]. Выдающийся отечественный естествоиспытатель и почвовед В.В. Докучаев создал, как считается, новый оригинальный проект, не имевший в то время прямого аналога. Однако создал как побочный результат. Предполагают, что восприятию почвы как специфического естественного тела природы способствовало то, что Докучаев пришел в почвоведение как геолог. Иными словами, первоначально Докучаев работает в рамках сложившихся традиций, но полученный им результат, показывающий, что почва есть продукт совокупного действия ряда природных факторов, оказывается образцом, или проектом, нового подхода в науках о Земле.

Нередко ученый, пришедший из одной области науки в другую и не связанный традициями этой области науки, делает то, что не могли сделать до него, поскольку использует методы и подходы, которые помогают по-новому поставить и решить проблемы. Например, Л. Пастер как химик владел экспериментальным методом; осваивая новую для себя область знания, он применял известные ему методы и приемы работы и во многом благодаря этому стал основоположником микробиологии и иммунологии. Еще один пример - деятельность А. Вегенера. Он получил докторскую степень по астрономии, затем занимался метеорологией, а итогом его деятельности стало учение о дрейфе континентов. Вегенер как ученый не связывал себя границами той или иной дисциплины, поэтому ему удалось привнести полипредметность в обсуждение проблемы перемещения материков, используя данные палеонтологии, стратиграфии, палеоклиматологии, тектоники и т.д.

По основанию незнания и неведения можно разделить все фундаментальные открытия на два класса. К первому классу - открытия на основании незнания - можно отнести уже представленное выше открытие планеты Нептун У.Ж. Леверье и Дж. К. Адамсом - большое событие в естествознании. К нему ученые пришли следующим образом. Сначала были рассчитаны траектории планет. Потом выяснилось, что они не совпадают с наблюдаемыми. Это подтолкнуло к предположению о существовании новой планеты. Последний этап - обнаружение планеты в телескоп в соответствующей точке пространства. Это открытие можно отнести к открытиям на основании незнания, поскольку оно было совершено на фундаменте уже разработанной небесной механики.

Следовательно, такие задачи обычно относятся к четко определенной предметной области. При их решении можно ясно представить себе, где именно следует искать ответ, хотя к задачам данного класса необязательно подходить со стандартным алгоритмом. Обычно здесь требуется глубокое понимание специфики рассматриваемых объектов, развитая профессиональная интуиция.

Фундаментальные открытия второго класса построены на основании неведения. Проблем, приведших к такого рода открытиям, в естествознании возникало не так уж и много, но их решения всякий раз означали огромный прогресс в развитии естествознания, науки и культуры в целом. Это такие фундаментальные научные теории и концепции, как гелиоцентрическая теория Н. Коперника, классическая механика И. Ньютона, генетика Г. Менделя, теория эволюции Ч. Дарвина, теория относительности А. Эйнштейна, квантовая механика.

Психологический контекст открытий

Говоря о психологическом контексте открытий этих двух классов, можно предположить, что он одинаков [34]. Самым приблизительным образом его можно характеризовать как непосредственное видение, открытие в полном смысле этого слова. По мнению Р. Декарта, исследователь как бы «вдруг» видит, что проблему нужно рассматривать именно так, а не иначе. Но открытие никогда не бывает мгновенным. Обычно сначала присутствует некое ощущение идеи. Потом она проясняется путем выведения из нее следствий, которые, как правило, уточняют идею. Затем из новой модификации выводятся новые следствия и т.д.

Выдвижение новых фундаментальных принципов всегда связывалось с деятельностью гениев, с озарением, с какими-то тайными характеристиками человеческой психики. Обращаясь к истории естествознания, мы видим, что такого рода открытия действительно осуществляются незаурядными людьми. Обратим внимание на тот факт, что многие открытия делали независимо друг от друга несколько ученых практически в одно время. Так, Ч. Дарвин впервые обнародовал свои идеи об эволюции видов в докладе, прочитанном в 1858 г. на заседании Линнеевского общества в Лондоне; на этом же заседании выступил и А.Р. Уоллес с изложением результатов исследований, которые по существу совпадали с дарвиновскими. Специальная теория относительности носит, как известно, имя А. Эйнштейна, который изложил ее принципы в 1905 г. Но в том же 1905 г. к подобным выводам пришел А. Пуанкаре. Совершенно удивительно «переоткрытие» менделевской генетики в 1900 г. одновременно и независимо друг от друга Э. Чермаком, К. Корренсом и X. Де Фризом. В истории естествознания можно найти множество похожих ситуаций. Таким образом, имеется историческая обусловленность фундаментальных открытий, что приводит к почти одновременному их открытию разными учеными.

Иногда фундаментальные открытия самими учеными и их современниками трактуются как решения частных задач и не связываются с фундаментальными проблемами. Например, Н. Коперник создал свою теорию в связи с тем, что в исследованиях были обнаружены несоответствия наблюдений и предсказаний на базе птолемеевской геоцентрической системы, т.е. возник конфликт между новыми данными и старой теорией. Но как показывает более глубокий анализ, Коперник убедился, что два фундаментальных мировоззренческих принципа его времени — принцип движения небесных тел по кругам и принцип простоты природы - явно не реализуются в астрономии. Решение этой фундаментальной проблемы привело его к великому открытию. Поэтому следует признать, что в общем случае фундаментальные открытия всегда связаны с решением фундаментальных проблем, т.е. таких, которые касаются наиболее общих представлений о действительности, ее познании, о системе ценностей, руководящей нашим поведением.