Исторические формы научной картины мира

Еще до возникновения научных представлений о природе люди задумывались об окружающем их мире, его строении и происхождении. Такие представления вначале выступали в форме мифов и передавались от одного поколения к другому. В дальнейшем на смену мифологическим и натурфилософским взглядам древних философов приходят представления, основанные на наблюдении реальных явлений и процессов природы, опирающиеся на здравый смысл. Именно из них возникает по сути дела стихийно-эмпирическая картина мира, которая в значительной мере носит индивидуальный, личностный характер, так как связана с непосредственным жизненным опытом конкретного индивида, его ощущениями, их объяснением и пониманием. В то же время такая картина мира существенно отличается как от мифологической, так и от натурфилософской картины, потому что она основывается на реальных, а не мифических или чисто умозрительных представлениях.

С появлением научной астрономии и экспериментального естествознания в XVII веке новые общие взгляды на окружающий мир стали основываться на результатах точных экспериментов и выводов естествознания, и поэтому стали рассматриваться в качестве естественнонаучной картины мира.

Чем отличается научная картина мира от стихийно-эмпирической картины конкретного субъекта? Почему наука вынуждена была строить свою картину мира? В чем состоит преимущество такой картины?

Ответ на эти вопросы мы найдем у классиков естествознания, которые анализировали это понятие в своих трудах. Наиболее ясный ответ дал Альберт Эйнштейн.

«Человек, – пишет он, – стремится каким-то адекватным способом создать в себе простую и ясную картину мира для того, чтобы в известной степени заменить этот мир, созданной таким образом картиной. Этим занимается художник, поэт, теоретизирующий философ и естествоиспытатель, каждый по-своему»¹.

Картина мира у любого человека слишком индивидуальна, поскольку она основана на собственном опыте, личных впечатлениях и ощущениях. Естествознание, как и наука в целом, стремится найти объективные, не зависящие от индивидуального субъекта закономерности природы. Поэтому в науке приходится абстрагироваться от личных ощущений и представлений и построить такую систему знаний о природе, с которой мог бы согласиться каждый исследователь. Такую общую систему знаний о природе в первом приближении можно назвать естественнонаучной картиной мира. Ясно, однако, что не всякая система знаний представляет собой картину природы. Для этого необходимо, во-первых, чтобы эта система отображала наиболее фундаментальные свойства и закономерности природы; во-вторых, все такие свойства должны рассматриваться в рамках единой, целостной картины, так как никакой отдельный фундаментальный закон естествознания не составляет еще картины природы; в-третьих, естественнонаучная картина мира должна быть такой общей теоретической моделью окружающей природы, которая допускает дополнения, исправления и уточнения в связи с развитием научных представлений о природе; в-четвертых, такую картину следует постоянно проверять и соотносить как с самой природой, так и с изменением фундаментальных знаний о ней.

Первые научные картины природы возникли в рамках наиболее развитых естественнонаучных дисциплин и, прежде всего, занимавших лидирующее положение в науке своего времени. В XVII-XVIII вв. такое положение занимала механика, во второй половине XIX века – электродинамика, а в XX веке – квантово-релятивистская физика.

Сам термин «научная картина мира» применительно к физике ввел Генрих Герц, который понимал под ней внутренний образ мира, складывающийся у ученого в результате исследования внешнего, объективного мира. Есл и такой образ адекватно отображает реальные связи и закономерности внешнего мира, то и логические связи между понятиями и суждениями научной картины должны соответствовать объективным закономерностям внешнего мира.

Как подчеркивает Г. Герц, логические связи между представлениями внутреннего образа внешнего мира должны быть «образами естественно необходимых следствий отображаемых предметов».

Б олее подробный анализ научной картины мира мы находим в высказываниях Макса Планка, которые опубликованы в его книге «Единство физической картины мира». Как и позднее А. Эйнштейн, М. Планк указывал, что научная картина мира создается для того, чтобы получить целостное представление об изучаемом внешнем мире. Такое представление должно быть очищено от антропоморфных, связанных с человеком впечатлений и ощущений. Однако в результате отвлечения от таких конкретных ощущений полученная картина мира выглядит «гораздо более бледным, сухим и лишенным непосредственной наглядности по сравнению с пестрым, красочным великолепием первоначальной картины, которая возникла из разнообразных потребностей человеческой жизни и несла на себе отпечаток всех специфических ощущений»¹.

В чем же тогда заключается преимущество научной картины перед непосредственным живым созерцанием внешнего мира, на котором основана, по сути дела, практическая картина мира, создаваемая каждым человеком на основе своего жизненного опыта? Планк считает, что преимущество научной картины мира, благодаря которому она вытеснит все прежние картины, состоит в ее «единстве – единстве по отношению ко всем исследователям, всем народностям, всем культурам».

Наконец, нельзя не отметить, что и М. Планк и А. Эйнштейн обращали внимание на то, что научная картина мира любой науки имеет, с одной стороны, конкретный характер, поскольку она определена предметом конкретной науки. С другой стороны такая картина относительна в силу исторически приближенного, относительного характера самого процесса человеческого познания. Поэтому построение ее в окончательном, завершенном виде они считали недостижимой целью. В применении к физике такой взгляд на картину мира подробно обосновывает А. Эйнштейн.

«Какое место, – спрашивает он, – занимает картина мира физиков-теоретиков среди всех возможных таких картин?

Благодаря использованию языка математики эта картина удовлетворяет высоким требованиям в отношении строгости и точности выражения взаимозависимостей. Но зато физик вынужден сильно ограничивать свой предмет, довольствуясь изображением наиболее простых, доступных нашему опыту явлений, тогда как все сложные явления не могут быть воссозданы человеческим умом с той точностью, которые необходимы физику-теоретику. Высшая аккуратность, ясность и уверенность – за счет полноты. Но какую прелесть может иметь охват такого небольшого среза природы, если наиболее тонкое и сложное малодушно оставляется в стороне? Заслуживает ли результат столь скромного занятия гордого названия «картины мира»? Я думаю – да, ибо общие положения, лежащие в основе мысленных построений теоретической физики, претендуют быть действительными для всех происходящих в природе событий».

По мере развития науки и практики в научную картину мира будут вноситься изменения, исправления и улучшения, но эта картина никогда не обретет характера окончательной, абсолютной истины. Чтобы яснее понять сущность картины мира, которую создает любая наука, следует сравнить ее с какой-либо общей ее теорией. Хотя общая теория тоже дает целостное, относительно верное отображение изучаемой области реального мира, но по отношению к картине мира соответствующей науки она будет представлять лишь фрагмент, часть этой общей картины. Приблизительно такое же соотношение существует между картиной мира отдельной науки о природе и естественнонаучной картиной мира в целом. В сравнении с картиной отдельной науки естественнонаучная картина мира отображает не какую-либо часть или фрагмент исследуемой области природы, а картину природы в целом. Правда, в процессе своего формирования она опирается на общие понятия и принципы лидирующей в определенный период науки, но не сводится к ней целиком. Она дополняется и корректируется понятиями и принципами других наук о природе.

Фундаментальная теория, или парадигма определенной науки может сформироваться в научную картину мира только тогда, когда исходные ее понятия и принципы приобретут общенаучный и мировоззренческий характер. Например, в механистической картине мира такие принципы, как обратимость событий во времени, строго однозначный детерминизм, абсолютный характер пространства и времени, стали экстраполироваться или распространяться на другие события и процессы немеханической природы. Наряду с этим, необычайная точность предсказаний механики при расчетах движения земных и небесных тел способствовали формированию такого идеала науки, который исключает случайности в природе и рассматривает все события и процессы под углом зрения строго однозначной механической причинности.

Все эти соображения говорят о тесной взаимосвязи научной картины природы с основными понятиями и принципами, создаваемыми отдельными фундаментальными отраслями естествознания. Вначале создаются понятия и законы, непосредственно связанные с изучением наблюдаемых явлений и установлением простейших эмпирических законов. Так, например, при изучении электрических и магнитных явлений сначала были установлены простейшие эмпирические законы, количественно объясняющие эти явления. Попытки объяснить их с помощью механистических представлений потерпели неудачу.

Р ешающим шагом в объяснении этих явлений стало, во-первых, обнаружение Хансом Кристианом Эрстедом магнитного поля вокруг проводника, по которому идет ток, во-вторых, – открытие Майклом Фарадеем электромагнитной индукции, т.е. появление тока в замкнутом проводнике, движущимся в магнитном поле.

С оздание Джеймсом Клерком Максвеллом фундаментальной теории электромагнетизма привело к установлению неразрывной связи не только между электрическими и магнитными явлениями, но и оптикой.

Введение понятия электромаг­нитного поля как исходной основы электромагнитной теории явилось решающим шагом для построения новой картины природы, в корне отличающейся от механистической картины. С помощью электромагнитной картины природы удалось не только установить взаимосвязь между электрическими, магнитными и оптическими явлениями, но и исправить недостатки прежней механистической картины – например, устранить положение о мгновенном действии сил на расстоянии.

Построение картины мира в отдельной науке проходит ряд последовательных стадий. Сначала для объяснения наблюдаемых явлений создаются простейшие понятия и эмпирические законы. Затем открываются законы и теории, с помощью которых пытаются объяснить сущность наблюдаемых явлений и эмпирических законов. В дальнейшем возникают фундаментальные теории или концепции, которые могут стать картиной мира, создаваемой отдельной наукой. Диалектический синтез картин природы отдельных наук приводит к формированию целостной естественнонаучной картины мира. Вполне понятно, что никакая отдельная научная теория не может претендовать на роль научной картины природы.

В процессе эволюции и прогресса научного познания происходит смена старых понятий новыми понятиями, менее общих теорий более фундаментальными и общими теориями. А это со временем неизбежно приводит к смене научных картин мира, но при этом продолжает действовать принцип преемственности, общий для развития всего научного знания. Старая картина мира не отбрасывается целиком, а продолжает сохранять свое значение, уточняются только границы ее применимости. Электромагнитная картина мира не отвергла механическую картину мира, а уточнила область ее применения. Аналогично этому квантово-релятивистская картина не отбросила электромагнитную картину, а указала пределы ее применимости.

Однако человек живет не только в природной среде, но и в обществе, и поэтому его взгляд на мир не ограничивается представлениями о природе, но включает также его мнения об общественном устройстве, его законах и порядках. Поскольку индивидуальная жизнь людей складывается под влиянием собственного жизненного опыта, постольку и их взгляды на общество и, следовательно, картина общества выглядят неодинаково. Наука же ставит своей целью создание целостной картины общества, которая имела бы общий, универсальный и – что особенно важно – объективный характер.

Таким образом, общая научная картина мира, складывающаяся из картины природы, формируемой естествознанием, и картины общества, создаваемой социальными и гуманитарными науками, дает единое, целостное представление о фундаментальных принципах развития природы и общества. Но законы общества существенно отличаются от законов природы – прежде всего тем, что действия людей всегда имеют осознанный и целенаправленный характер, в то время как в природе действуют слепые, стихийные силы. Тем не менее, и в обществе, несмотря на различие целей, интересов и стремлений разных людей, их групп и классов, в конечном итоге устанавливается определенный порядок, выражающий закономерный характер его развития. Отсюда становится ясным, что между научной картиной естествознания и картиной обществознания существует глубокая внутренняя связь, которая находит свое конкретное воплощение в существовании общей научной картины мира.