Вардан Торосян - Концепции современного естествознания

Специфика современного наблюдательного и экспериментального естествознания связана прежде всего с быстрыми изменениями исследуемых состояний, недоступностью объектов, неоднозначностью в интерпретации опытных результатов, их теоретической нагруженностью (то есть зависимостью от теории, на основе которой ставится опыт). Эти проблемы решаются также по-разному. Хорошо известен пример Архимеда, который смог установить наличие примесей в золотой короне (которую, конечно, нельзя было распиливать) гениально просто – по объему вытесненной жидкости. Вопреки легенде о ядрах, бросаемых Галилеем с пизанской башни, он в этом не нуждался (да и ничего бы это ему не дало, при том уровне измерительной техники). Сыграв в остроумную игру с природой, он судил об ускорении по количеству жидкости, вытекающей по желобам при различном наклоне (см. гл. 6). По крайней мере к XVII в. относятся свидетельства о создании на Земле такой «приборной ситуации», в которой для измерения скорости света (Олаф Рёмер) использовалось другое небесное тело (спутник Юпитера), отражавшее свет.

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.