Виды научных революций

Мы выделим и рассмотрим три вида научных революций, которые нередко тесно друг с другом связаны: построение новых фундаментальных теорий, внедрение новых методов исследования, открытие новых «миров».

1. Новые теоретические концепции Построение новых фундаментальных теорий — это наиболее известный тип научных революций.

Давно принято говорить о революции, совершенной Н. Коперником, или о ньютонианской революции. Именно со сменой фундаментальных теоретических концепций связывает свое представление о революциях Т.Кун. И с этим нельзя не согласиться, ибо и теория относительности Эйнштейна, и квантовая механика знаменуют собой кардинальные сдвиги в нашем познании мира. При анализе перечисленных выше теоретических революций бросаются в глаза две основных особенности, которые мы уже отмечали для революций вообще.

• — Речь идет о центральных для той или иной области теоретических концепциях, определяющих в данный период лицо науки.
• — Революция касается не только специально-научных представлений, но затрагивает мировоззренческие и методологические проблемы.

Возникновение квантовой механики — это яркий пример общенаучной революции, ибо ее значение выходит далеко за пределы физики. Возьмем, к примеру, гуманитарные науки. Казалось бы, какая здесь может быть связь с миром элементарных частиц, где царят квантово-механические законы?

Но вот небольшой отрывок из записей одного из крупнейших наших отечественных гуманитариев М. М. Бахтина: «Экспериментатор составляет часть экспериментальной системы (в микрофизике). Можно сказать, что и понимающий составляет часть понимаемого высказывания, текста (точнее, высказываний, их диалога, входит в него как новый участник)».

Что это как не отзвук квантово-механических представлений?

На уровне аналогий или метафор они проникли и в гуманитарное мышление. естествознание революционный научная рациональность Глубину воздействия квантовой механики на наше мировосприятие трудно переоценить. В порядке иллюстрации обратим внимание на один из аспектов этого воздействия. Можно с уверенностью сказать, что человечество уже много тысячелетий практически или теоретически придерживается принципов элементаризма. Мы интуитивно уверены, что мир состоит из частей, что каждую вещь можно разложить на элементы, а затем из этих элементов собрать. Конечно, опыт биологии этому противоречит, но жизнь воспринимается как очень специфическое явление, особенности которого никто не собирается обобщать.

Но вот мы открываем современный курс квантовой механики, написанный А. Садбери, и читаем:

«Квантовая механика в принципе отрицает возможность описания мира путем деления его на части с полным описанием каждой отдельной части — именно эту процедуру часто считают неотъемлемой характеристикой научного прогресса».

Не значит ли это, что квантовая механика посягает на нашу тысячелетнюю интуицию, на наш здравый смысл?

Обеим выделенным выше характеристикам целиком отвечает дарвиновская революция.

— Во-первых, очевидно, что эволюционная концепция занимает центральное место в биологии.

Вот высказывание по этому поводу авторитетных современных биологов Н. В. Тимофеева-Ресовского, Н. Н. Воронцова и А. В. Яблокова: «Любое биологическое исследование оказывается оправданным лишь в том случае, если оно имеет более близкий или более далекий, но обязательно эволюционный „выход“».

— Во-вторых, вряд ли следует доказывать огромное мировоззренческое воздействие концепции Дарвина, которая, помимо всего прочего, коренным образом изменила наши представления о месте человека в Природе.

Нельзя не остановиться на методологическом воздействии теории Дарвина, которая не только решительным образом повернула мышление большинства ученых в сторону эволюционизма, но и породила немало своих «близнецов» в других областях знания.

Примером может служить лингвистика.

«Законы, установленные Дарвином для видов животных и растений, — писал в 1869 г. выдающийся лингвист А. Шлейхер, — применимы, по крайней мере в главных чертах своих, и к организации языков».

Дальнейшие рассуждения А. Шлейхера показывают, что теория Дарвина выступает у него как метафорическая программа. Вспомним нашего канцелярского чиновника, попавшего в библиотеку.

«Виды одного рода, — пишет А. Шлейхер, — у нас называются языками какого-либо племени; подвиды — у нас диалекты или наречия известного языка; разновидностям соответствуют местные говоры или второстепенные наречия; наконец, отдельным особям — образ выражения отдельных людей, говорящих на известных языках».

Примером частнонаучной революции может служить революция, совершенная В. Дэвисом в геоморфологии, которая не получила общекультурного резонанса, что отнюдь не уменьшает ее значение для физической географии.

В рамках своей области теория Дэвиса имела далеко не только специальное, но и большое методологическое значение, ибо воспринималась как выступление против эмпиризма тогдашней географии.

«Ничто не кажется мне более очевидным, — писал В. Дэвис, — чем-то, что география слишком долго страдала от неиспользования таких способов мышления, как воображение, изобретение, дедукция и другие аналогичные методы, которые помогают найти поддающиеся проверке объяснения географическим явлениям».

Как мы уже сказали, построение новых теорий — это наиболее известный тип революции. Но существуют и другие принципиальные сдвиги в науке, не менее значимые и по своим специальнонаучным, и по своим мировоззренческим последствиям.

2. Новые методы исследования Новые методы, как отмечают сами ученые, часто приводят к далеко идущим последствиям и к смене проблем, и к смене стандартов научной работы, и к появлению новых областей знания.

Укажем хотя бы очевидные примеры: появление микроскопа в биологии, оптического телескопа и радиотелескопа в астрономии методов «воздушной археологии». .

Изобретение микроскопа и распространение его в XVII в. с самого начала будоражило воображение современников. Хотя приборы были очень несовершенны, это было окно для наблюдения живой природы, которое позволило первым великим микро-скопистам — Р. Гуку, Н. Грю, А. ван Левенгуку, М. Мальпиги — сделать их бессмертные открытия. Оглядываясь на XVII в., известный историк биологии В. В. Лункевич назвал его эпохой «завоеваний микроскопа».

Он дает выразительный портрет психологического состояния Роберта Гука, охваченного ажиотажем новых исследований: «Нужно только представить себе человека умного, образованного, любознательного и темпераментного во всеоружии первого микроскопа, т. е. инструмента, которым почти никто до него не пользовался и который дает возможность открыть совершенно новый, никем до того не виданный и никому не ведомый мир; нужно только перевоплотиться в такого человека, чтобы не только представить себе ясно, но и почувствовать и настроение Гука, и торопливую пестроту его наблюдений. Он бросался на все, что можно поместить на столик, под объектив микроскопа; пусть это будет кончик тоненькой иглы или острие бритвы, шерстяная, льняная или шелковая нить, крошечные стеклянные шарики, радугой играющие под линзой микроскопа, частички тонкого песка, осадок в моче, зола растений или кристаллики различных минералов — не важно: все это ново, интересно, полно неожиданностей, чревато возможностью засыпать мир тысячью маленьких открытий…».

На все это можно посмотреть и в более широком, принципиальном плане: разве нельзя всю историю биологии разбить на два этапа, разделенные появлением и внедрением микроскопа. Без микроскопа не было бы целых больших и фундаментальных разделов биологии (микробиологии, цитологии, гистологии…), во всяком случае в том виде, как они сейчас существуют.

Нечто аналогичное происходило и в геологии. Во второй половине XIX столетия применение микроскопа для исследования горных пород приводит к революционным изменениям в петрографии. Вот как этот решительный сдвиг описывает выдающийся русский петрограф Ф.Ю.Левинсон-Лессинг в 1916 г.:

В зависимости от введения новых методов исследования или усовершенствования прежних и от успехов сопредельных областей знания, все отрасли естествознания XIX столетия эволюционировали и продолжают эволюционировать. Вместе с приемами исследования расширяются и те проблемы, которые ставит себе данная наука, или появляются новые перспективы, возникают новые задачи, — и физиономия науки постепенно видоизменяется: то, что недавно еще было новым, оказывается уже устаревшим и заменяется новыми воззрениями, которых ожидает та же судьба. Этот процесс развития совершается в общем постепенно, но бывают моменты быстрого движения вперед, как бы скачки, аналогично явлению сальтации в общем процессе медленной эволюции органического мира. Таким значительным скачком в петрографии явилось введение микроскопического метода исследования. Быть может, нет другой науки, в которой можно было бы указать такой резкий перелом, как тот, который совершился в начале шестидесятых годов прошлого столетия в петрографии".

Нетрудно видеть, что речь идет не только о революции в петрографии, которую Ф. Ю. Левинсон-Лессинг оценивает как столь резкий перелом, что ему нет равных в других науках, — вопрос ставится шире: всю эволюцию естествознания XIX столетия автор ставит в зависимость от развития и усовершенствования методов исследования.

Во второй половине XX столетия начинается бурный подъем астрономии, связанный с появлением радиотелескопа. Для астрофизиков ситуация обновления очевидна.

«Революция в астрономии началась примерно в 1950 г., и с тех пор ее триумфальное шествие не прекращается», — считает американский астрофизик П.Ходж. Аналогичная оценка — у академика В. Л. Гинзбурга:

«Астрономия после второй мировой войны вступила в период особенно блистательного развития, в период „второй астрономической революции“ (первая такая революция связывается с именем Галилея, начавшего использовать телескопы)… Содержание второй астрономической революции можно видеть в процессе превращения астрономии из оптической во всеволновую».

И здесь, как видите, периодизация связана с методами эмпирического исследования: первая революция — оптический телескоп, вторая — радиотелескоп.

Перейдем к археологии. Один из самых смелых шагов был сделан ею во время первой мировой войны: шаг, который позволил археологу, как говорится, стать птицей — благодаря аэроплану и аэрофотосъемке, что привело к целому ряду необычных открытий и важных обобщений. С высоты открылись такие следы прошлого, наблюдать которые не могли и мечтать самые прозорливые наземные исследователи.

Известный английский археолог и востоковед Лео Дойель пишет:

«Воздушная археология революционизировала науку изучения древностей, может быть, даже в большей степени, чем открытие радиоуглеродного метода датировки. По словам одного из ее основателей, вклад, внесенный воздушной разведкой в археологические изыскания, можно сравнить с изобретением телескопа в астрономии».

Здесь опять подчеркивается революционизирущая роль новых методов: радиоуглеродный метод датировки, методы аэрофотосъемки. У нас нет возможности увеличивать количество примеров, но очевидно, что речь должна идти не только о методах наблюдения или эксперимента, но обо всем арсенале методических средств вообще.

• — Не меньшее значение, например, могут иметь методы обработки и систематизации эмпирических данных — вспомним хотя бы роль картографии для наук о Земле или роль статистических методов в социальных исследованиях…
• — Огромное революционизирующее значение имеет и развитие чисто теоретических методов — например, перевод естествознания на язык математического анализа.

Здесь надо вспомнить не только труды И. Ньютона, но и кропотливую работу Л. Эйлера, Ж. Лагранжа, У. Гамильтона и др. Без этой двухвековой подготовки невозможна была бы и эйнштейновская научная революция.

Вообще проникновение математических методов в новые области науки всегда приводит к их революционной перестройке, к изменению стандартов работы, характера проблем и самого стиля мышления.

Но главное, что бросается в глаза и что хотелось бы подчеркнуть, — если в нарисованной Т. Куном глобальной картине узловыми точками являются новые теоретические концепции, то в такой же степени можно организовать весь материал истории науки, включая и естествознание, и науки об обществе, вокруг принципиальных скачков в развитии методов. Качественная перестройка методического арсенала — это своеобразная координатная сетка, не менее удобная, чем перечень куновских парадигм.

3. Открытие «Новых миров».

Перейдем теперь к фактам другого типа. Обычно, характеризуя ту или иную науку, мы прежде всего интересуемся тем, что именно она изучает.

Это не случайно. Выделение границ изучаемой области или, иными словами, задание объекта исследования — это достаточно существенный наукообразующий параметр. Не удивительно, что возникновение новых дисциплин очень часто связано как раз с обнаружением каких-то ранее неизвестных сфер или аспектов действительности.

Не вызывает сомнений, что это тоже своеобразные научные революции, которые мы будем называть открытием новых миров. Перед исследователем в силу тех или иных обстоятельств открывается новая область непознанного, мир новых объектов и явлений, у которых нет еще даже имени. Далее в ход идет весь арсенал уже имеющихся средств, методов, теоретических представлений, исследовательских программ… Новой является сама область познания.

Простейший пример — великие географические открытия, когда перед изумленными путешественниками представали новые земли, акватории, ландшафты, неведомые культуры…

Нельзя недооценивать роль этих открытий в истории европейской науки. Но не менее, а, может быть, и более значимо появление в сфере научного изучения таких объектов, как.

• · мир микроорганизмов и вирусов,
• · мир атомов и молекул,
• · мир электромагнитных явлений,
• · мир элементарных частиц…
• · Список такого рода можно расширить и сделать более детальным.
• · Открытие явления гравитации,
• · открытие других галактик,
• · открытие мира кристаллов,
• · открытие радиоактивности…

Все это принципиальные шаги в расширении наших представлений о мире, которые сопровождались и соответствующими изменениями в дисциплинарной организации науки. И в такой же степени, как новые методы, новые миры тоже образуют своеобразную координатную сетку, позволяющую упорядочить и организовать огромный материал истории науки.

Следует подчеркнуть, что открытие нового мира и определение его границ — это не одноактное событие.

Понимание того, что в поле зрения не отдельные интересные явления, а именно новый мир, занимает иногда целые годы. Но еще Т. Кун отмечал, что научные революции растянуты во времени.

Характерный пример — появление в науке такого нового мира, как вирусы.

В 1892 г. Д. И. Ивановский обнаруживает удивительное явление: способность возбудителя мозаичной болезни табака проходить сквозь фарфоровый фильтр, задерживающий бактерии. Метод фильтрования совершенно традиционен; исследователя отличает только исключительная тщательность в работе. Позднее, в 1899 г., результаты Д. И. Ивановского подтверждает М. Бейеринк, который и предложил для обозначения фильтрующегося инфекционного начала термин «вирус» (лат. virus — яд). Осознание того, что вирусы — это новый мир, дающий основание для выделения особого свода знаний — вирусологии, пришло позднее в связи с трудами Ф. Туорта (1915 г.) и Ф. д’Эрелля (1917 г.). Иными словами, лишь через несколько десятилетий научного труда выяснилось, что перед нами целое семейство неклеточных форм жизни, насчитывающее сегодня в общей сложности около 800 видов.

Открытие новых миров — это вовсе не прерогатива естественных наук, аналогичный вклад сюда вносят и науки об обществе.

На это, к сожалению, обращают обычно гораздо меньшее внимание, хотя революционизирующее общекультурное значение таких открытий не вызывает сомнений.

Думается, например, что уже появление «эйдосов» Платона — это открытие нового мира, новой реальности, способ бытия которой вызывает обсуждения до сих пор.

Был обнаружен, в частности, фундаментальный факт: наряду с реальными геометрическими фигурами, которые могут быть нарисованы на песке, существуют еще какие-то другие, применительно к которым мы и формулируем свои теоремы.

Нужна, вероятно, целая книга, чтобы проследить увлекательные перипетии дальнейшего развития этой мысли.

Но главное в развитии наук об обществе — это открытие «прошлого» человечества, открытие «прошлого» как особого мира и объекта познания.

Огромное общекультурное значение имела расшифровка Ж. Ф. Шампольоном египетской письменности. «Исследования Шампольона, — подчеркивает известный историк И. Г. Лившиц, комментируя труд последнего „О египетских иероглифах“, — заложили основу новой науки, расширившей нашу историческую перспективу на целые тысячелетия и раскрывшей перед нами новый, почти совершенно неизвестный дотоле мир».

Нельзя не вспомнить в связи с этим слова А. С. Пушкина о Н. М. Карамзине, имея в виду создание «Историю государства Российского»: «Древняя Россия, казалось, найдена Карамзиным, как Америка — Колумбом». Сравнение удачно схватывает изоморфизм познавательных ситуаций: открытие прошлого вполне сопоставимо с открытием новых земель, культур и народов.

Революционным шагом вперед было и открытие Льюисом Морганом доисторического прошлого человечества. Сам Л. Морган в предисловии к своему труду «Древнее общество» (1877 г.) писал: «Глубокая древность существования человечества на земле окончательно установлена. Кажется странным, что доказательства этого были найдены только в последние тридцать лет и что современное поколение — первое, которое признало столь важный факт».

Современному человеку уже трудно оценить степень революционности этих открытий, трудно понять их кардинальное воздействие на все мировосприятие ученых прошлого века. Не случайно некоторые события из истории палеоантропологии сейчас воспринимаются как курьезные.

Вот один из таких курьезов, связанный с находкой черепа «неандертальского человека». Случай этот как весьма поучительный приводит в своей книге известный американский палеоантрополог Д.Джохансон. Найденный в 1856 г. в долине Неандера череп был гораздо толще, длиннее и уже, чем у современного человека, с массивными надбровными дугами. Находку начали энергично изучать немецкие анатомы.

• — «Этот череп принадлежал пожилому голландцу», — сказал д-р Вагнер из Геттингена.
• — «Нет, — заявил д-р Майер из Бонна, — это череп русского казака, который в погоне за отступающей армией Наполеона отбился от своих, забрел в пещеру и умер там».
• — Французский ученый Прюнер-Бей придерживался иного мнения: «Череп принадлежал кельту, несколько напоминающего современного голландца, с мощной физической, но низкой умственной организацией».
• — Окончательный приговор произнес знаменитый Рудольф Вирхов. Он заявил, что все странные особенности неандертальца связаны не с его примитивностью, а с патологическими деформациями скелета, возникшими в результате перенесенного в детстве рахита, старческого артрита и нескольких хороших ударов по голове.

Оставался еще вопрос о древности находки. Ученые пришли к единодушному мнению, что неандерталец, возможно, ходил по земле во времена Наполеона…

В основе данного курьеза лежало, конечно, отсутствие надежного метода датировки ископаемых остатков. Но поучительно и то, с каким трудом человеческое сознание осваивает и само представление о глубине прошлого, в которое ему предстоит проникнуть.