Федор Константинов - Субъективная диалектика

История науки полна примеров того, как одни теоретические положения возникают из других на основе внутренней логики их развития, выходя далеко за пределы области установленных эмпирических фактов, в то же время дополняя и уточняя отдельные фрагменты теории, входя в нее в качестве недостающих звеньев. Другие новые научные положения не только логически не вытекают из имеющихся знаний, но даже часто находятся в противоречии с ними. Дело в том, что извлечение следствий из системы знаний не безгранично. Рано или поздно заключенная в ней информация исчерпывается. Поскольку неисчерпаемый в своих свойствах объект познания всегда богаче его образа, в любой системе научных знаний могут возникнуть затруднения, которые невозможно разрешить средствами данной системы.

Например, есть все основания утверждать, что упоминавшаяся теория П.Дирака, которая так много дала для объяснения природы электронно-позитронного поля, тем не менее не охватывает всех его свойств. Об этом свидетельствуют трудности, возникающие при попытках объяснить приращения массы и заряда электрона, обусловленного взаимодействием последнего с вакуумом. Если решать эту задачу на основе уравнения Дирака, то для указанных величин получаются бесконечные выражения в виде расходящихся интегралов. Для устранения этих не имеющих физического смысла бесконечных значений приходится прибегать к искусственной процедуре регуляризации, основанной на идее перенормировки массы и заряда электрона. Но идеи перенормировки не было в уравнениях Дирака, и она не могла быть из них дедуцирована. В подобных случаях развитие знания происходит на основе разрешения противоречия между тенденцией к завершенности, логической непротиворечивости теории и необходимостью выхода за ее рамки. Для преодоления возникающих при этом трудностей требуется выход в более широкую область знаний, создание новой, более общей теории, в которую существующая теория вошла бы как частный, предельный случай.

Чтобы добывать новые знания о мире, которые логически не вытекают из имеющейся системы знаний, в процесс познания необходимо вовлекать такие стороны и свойства действительности, которые еще не зафиксированы в знаковом аппарате науки и для познания которых существующий аппарат недостаточен. Это значит, что теоретическое знание хотя и обладает относительной самостоятельностью, однако не может беспредельно развиваться в отрыве от эмпирического исследования. Ломка традиционных идей и представлений, выработка новых идей необходимо предполагают опору на новые экспериментальные факты, которые, по словам В.И.Ленина, «не только „упрямая“, но и безусловно доказательная вещь» [200] Ленин В. И. Полн. собр. соч., т. 30, с. 350. .

Но откуда берутся идеи, необходимые для построения новой научной теории? Этот вопрос всегда был камнем преткновения для идеалистов и метафизиков, вырывающих из общей цепи познания отдельные стороны и моменты и абсолютизирующих их. Представители различных буржуазных философских направлений и школ сходятся в том, что в принципе исключают возможность раскрытия закономерностей возникновения нового знания. Построение теории они, как правило, изображают в виде совокупности таинственных процессов, совершающихся в иррациональных глубинах индивидуально-неповторимого сознания исследователя.

Реальная трудность в построении новой теории состоит в следующем. Хотя сами по себе эмпирические факты являются мощным стимулом творческого процесса, однако они не обладают предсказательной силой. Непосредственно из них вывести новые идеи невозможно. Принципиально новые идеи, открывающие выход за пределы существующей системы знаний, невозможно логически вывести и из последней; они формируются как следствие разрешения противоречий, возникающих на теоретическом уровне знания, или противоречий, возникающих между теорией и новыми опытными фактами. Так, в конце XIX — начале XX в. в теоретической физике возникло резкое противоречие между законами электродинамики и принципом относительности Галилея. Примечательно, что истинность законов электродинамики и принципа относительности была подтверждена экспериментально, поэтому теоретическая физика не могла поступиться ни одним из своих научных достижений. Разрешение указанного противоречия было дано в работе А.Эйнштейна «К электродинамике движущихся тел» (1905 г.), в которой преобразования Галилея обращались в частный случай преобразований Лоренца, обобщенных в принципе относительности.

Как отмечалось в предыдущем разделе, для развития науки наиболее характерны проблемные ситуации, связанные с тем, что опытные факты не только не получают своего объяснения на основе существующих теорий, но и вступают в противоречие с ними. Главной причиной возникновения таких противоречий является обнаружение некоторого несоответствия между содержанием понятий и постулатов той или иной теории и объективными свойствами вещей. В этом случае формирование нового знания во многом зависит от того, насколько исследователю хватает решимости освободиться от давления господствующих научных идей, лежащих в основе уже оправдавших себя на опыте теорий. В классической физике к противоречиям именно такого характера привели, например, результаты опытов по распределению энергии в спектре абсолютно черного тела. Дело в том, что со времени создания Ньютоном и Лейбницем исчисления бесконечно малых классическая физика, в частности термодинамика и оптика, основывалась на представлениях о непрерывности динамических явлений (действия, энергии, излучения и т. д.). Эти явления математически описывались в виде непрерывных функций. Однако в конце XIX в. в теории излучения обнаружились серьезные затруднения, а сложившуюся ситуацию в литературе стали называть ультрафиолетовой катастрофой. Суть ее состояла в следующем: согласно теории, нагретое тело (независимо от температуры) излучает бесконечно большую энергию в ультрафиолетовой части спектра, а многочисленные опыты показывали совсем другое. Особенность ситуации заключалась в том, что, во-первых, налицо было противоречие внутри теории, предсказывавшей бесконечно большую плотность излучения, и, во-вторых, было установлено резкое расхождение теории с экспериментальными данными. Физики предпринимали бесчисленные попытки согласовать опытные факты е классической теорией, но это ни к чему не приводило.

Клубок назревших противоречий нашел свое разрешение в идее М.Планка о дискретных уровнях энергии в атомных системах. Вопреки идее классической физики о непрерывности испускания и поглощения электромагнитного излучения М.Планк ввел в теорию излучения представление о дискретном характере процесса обмена энергией между линейными осцилляторами (излучающими центрами вещества — атомами, молекулами и пр.) и полем излучения. Для этого он разработал новые понятия: конечного кванта энергии и кванта действия (А). Последний, по величине равный «энергия х время», количественно ограничивает все энергетические обмены в атомных системах. Абсолютизировавшееся представителями классической физики положение «природа не делает скачков» было опровергнуто. М.Планк пришел к выводу, что «природа, по-видимому, делает скачки, и даже довольно странные» [201] Планк М. Единство физической картины мира. М., 1966, с. 77. .