Вардан Торосян - Концепции современного естествознания

Широко используется в естественнонаучных исследованиях мысленный эксперимент, моделирующий ситуацию, невоспроизводимую в реальном эксперименте («демон» Максвелла, мысленный эксперимент М. Смолуховского; мысленные эксперименты А. Эйнштейна и Н. Бора, составившие основу их многолетнего научного спора и столь способствующие развитию всего неклассического естествознания). В последние годы разработана остроумная методика исследования даже таких «принципиально недоступных» наблюдательному изучению объектов, как «черные дыры» – по аномальному поведению излучения других тел в «окрестностях» предполагаемых «дыр». В исследованиях сверхплотных объектов, сверхнизких и сверхвысоких температур, в космологических теориях все более используются косвенные аспекты критерия практики, связанные с внутритеоретическими достоинствами конкурирующих теорий, с сохранением результатов теории при переходе к новой, более объемлющей теории, и так далее. Системный характер знания обеспечивает перенос истинности знания с одних фрагментов природы на другие, объединение уже «обкатанных» идеальных конструктов, без непосредственного обращения к практической проверке (например, унификация земных и небесных движений Галилем после открытия Коперника, исследования химического состава космических тел по спектральному анализу их излучения).

Надо заметить, что даже использование научных результатов в производстве и обыденном опыте отнюдь не является исчерпывающим или хотя бы достаточно убедительным доказательством их истинности, адекватности реальности, проникновения в сущность исследуемых явлений. Так, эффективность известного в Средневековье снадобья от головной боли из орехов объяснялась симпатией различных веществ, симпатией и антипатией различных элементов объяснялись результаты алхимических опытов (безусловно, несущих в себе ценное ядро, легшее затем в основу химии).

Требование к любому научному знанию – не только выявлять, как устроен мир, но и объяснять, почему он устроен именно так, с соответствующими химическими элементами, физическими константами и так далее. Это требование, отчетливо сформулированное И. Кеплером еще четыре века назад (а в античности – пифагорейцами), по существу, было повторено в наше время Эйнштейном, убежденным, как и Декарт, Ньютон, Бойль, что «Бог изощрен, но не злонамерен», позволяя познавать свое творение пытливому и истовому исследователю. Рассмотренные особенности научного знания определяют его строение и характер взаимосвязи структурных уровней. В научном знании выделяются два основных уровня, эмпирический и теоретический, которым соответствуют два взаимосвязанных, но в то же время специфических вида познавательной деятельности – эмпирическое и теоретическое исследование.

Вопрос об их соотношении имеет длительную предысторию, восходя к античности и приняв особен- но принципиальный характер в естествознании XVII–XVIII в.в., когда он был отнесен к проблеме самих начал научного познания (см. гл. 6). Именно с этого периода сложилось довольно устойчивое заблуждение, когда категории «эмпирическое» и «теоретическое» отождествляют с категориями «чувственное» и «рациональное» (от лат. ratio – разум).

Выделяя эмпирический и теоретический уровни научного познания, современный исследователь отдает себе отчет в том, что если в обыденном познании правомерно различать чувственный и рациональный уровни (хотя опять же не фетишизируя их различия), то в научном познании эмпирический уровень исследования никогда не ограничивается чисто чувственным знанием; точно так же теоретическое знание не представляет собой чистую рациональность. Даже первичный слой эмпирических знаний – данные наблюдений – всегда фиксируется в определенном языке, который использует не только обыденные понятия, но и специальные научные термины, рождающиеся уже на рациональной ступени. Любой самый элементарный научный факт выступает как результат сложной обработки данных наблюдений: их анализа, интерпретации, осмысления. Так, если мы лишь фиксируем в опыте отклонение стрелки амперметра или весов, все равно не должны забывать, что устройство даже столь простых приборов основано на определенной теории. Тем более очевидна «теоретическая нагруженность» таких «эмпирических фактов», как расширение Вселенной (о чем мы судим на основании определенной теоретической интерпретации красного смещения в спектрах галактик), результаты анализов «треков» элементарных частиц, полученных в камере Вильсона, и так далее.

Теоретическое знание также не представляет собой чистую рациональность. При построении любой теории используются наглядные модельные представления, которые являются порождениями чувственного восприятия, даже сложные и высокоформализованные теории включают в свой состав объекты типа идеального маятника, абсолютно твердого тела, волны и так далее.

Таким образом, можно сказать лишь то, что на низших уровнях эмпирического исследования преобладает чувственное, а в теоретическом – рациональное. В чем же состоят критерии различения эмпирического и рационального уровней? И эмпирическое, и теоретическое познание направлены на одну и ту же реальность, различны ее видение, степень охвата, глубина проникновения. На уровне эмпирического исследования отнюдь не исключено выявление зависимостей между явлениями, определенных природных и общественных закономерностей. Так, много действительно существующих закономерностей, практических рецептов выявлено в алхимии, народной медицине. Впервые эмпирическим путем, в опыте были установлены законы Бойля – Мариотта, всемирного тяготения. Но если эмпирический закон может уловить лишь внешнее проявление, выражение объективно существующих связей, теоретический закон доходит до уровня сущностных связей, до их объяснения, представляя обнаруженную связь явлений как своего рода логическую необходимость. Именно это обеспечивает предсказательную способность теоретического знания.

Теоретическое и эмпирическое исследование различаются и применяемыми средствами. Только в опыте и эксперименте исследователь непосредственно действует с исследуемыми объектами. Но даже эмпирические объекты не совпадают с реальными природными, социальными и духовными объектами, представляя собой идеализации – на пути к теоретическим абстракциям. Замечательный пример единства эмпирического и теоретического представляют собой упоминаемые выше эксперименты Галилея, любые мысленные эксперименты.

С вопросом соотношения эмпирического и теоретического тесно связано соотношение рационализма и интуиции в естественнонаучном познании. В действительности они, конечно, переплетаются и органично дополняют друг друга. Вместе с тем, нельзя обойти вниманием, что если на пути к открытию ученого часто ведет интуиция (основанная на длительном исследовательском опыте), то после завершения исследования он просто обязан обосновать его и, по возможности, описать шаги, ведущие к открытию. Последнее оказывается подчас невыполнимой задачей, в чем признавались и Эйнштейн, и Бор, и Планк. Большинство ученых подпишутся под словами великого математика К. Гаусса: «Вот мой результат, но я пока не знаю, как получить его».