Проще всего представить развитие науки как рост знаний: наука на каждом историческом этапе приобретает некоторое количество сведений, откладывает их в свою копилку, на следующем этапе углубляет и дополняет эти знания и добавляет к ним новые. «Здание науки» растет, как строящийся дом – кирпичи ложатся слой за слоем. Л.Больцман описывает этот процесс так: «Работа, никогда не ослабевающая, медленно созидается, но никогда не разрушается, она возводит постройки для вечности песчинку за песчинкой, вычеркивая при этом минуты, дни и годы»1.
Философские концепции, которые рассматривают развитие науки как простое накопление знаний, добавление нового к уже имеющемуся, относительно равномерный рост, называются кумулятивистскими (от кумуляция – накопление).
Первые попытки теоретической реконструкции истории науки были кумулятивистскими. Но более углубленное знакомство с реальной историей науки обнаружило, что ее развитие не сводится к простой кумуляции знаний. Периодически в развитии науки возникают кризисы, в ходе которых достигнутое знание переосмысливается и критикуется, пересмотру могут подвергнуться даже самые традиционные и устоявшиеся идеи, глубинные основания науки. Меняется и способ научной деятельности, принятые приемы и процедуры исследования.
Поэтому более современные модели развития науки, более точные и приближенные к реальности – антикумулятивистские. Они базируются на положении: накопление, увеличение, рост – лишь аспект или стадия развития науки; этот процесс включает и другие стадии и закономерности. В истории науки наряду с постепенным восхождением к вершинам знания важное место занимают «перерывы постепенности», когда система научных представлений о мире и облик науки существенно изменяются. Это научные революции, по аналогии с социальными, в ходе которых изменяется общественная система.
Антикумулятивизм как методология историко-научных исследований формируется в 50-60 гг. ХХ в. У его истоков стоят К. Поппер, Т. Кун, И. Лакатос.
К. Поппер называет основной способ развития науки творческим критицизмом: теоретические концепции постоянно выдвигаются и опровергаются, конкурируют между собой. Если наука строит свое здание, то это кунсткамера ошибок в той же степени, что и музей достижений. Концепции в науке не лежат мирно на складе готовой продукции - отношения между ними можно сравнить с дарвиновской борьбой за существование. Начавшееся с работ Поппера логико-гносеологическое исследование процесса конкуренции концепций и факторов, обеспечивающих выбор между ними, – одна из ключевых проблем современной философии науки.
Т. Кун предложил теоретическую модель развития науки (имея в виду каждую конкретную научную дисциплину). По Куну, в этом развитии можно выделить следующие периоды:
1) допарадигмальный – накапливаются первоначальные разрозненные сведения об объекте исследования, нет единых объяснительных принципов, каждый работающий в этой области руководствуется собственным подходом, и все в равной степени являются дилетантами;
2) достигается консенсус ученых и возникает парадигма – совокупность базовых объяснительных принципов и стандартных методов анализа. Понятие парадигмы Кун поясняет еще так: это то, с чем все согласны и из чего исходят, принимая просто как данность. С оформлением парадигмы толпа дилетантов превращается в научное сообщество профессионалов: именно носители парадигмы отныне определяют, как следует изучать данную предметную область;
3) идет развитие на основе парадигмы – ставятся опыты, накапливаются факты, разрабатываются конкретные теории. Это период нормальной науки. Можно даже сказать, что на этой стадии она развивается кумулятивно. В этот период происходит совершенствование парадигмы и экспликация ее содержания, в том числе экстраполяция на новые предметные области. Проблемы, которые наука решает на этом этапе, Кун характеризует как «головоломки», т. е. задачи, в которых ответ заранее известен – он предопределен парадигмой;
4) обнаруживаются аномальные факты – эмпирические и теоретические данные, которые не укладываются в парадигму. По мере их накопления парадигма начинает подвергаться критике;
5) выдвигается новая парадигма, которая вытесняет старую и практически ничего из нее не наследует: понятия, данные экспериментов, частные теории – все переосмысливается, по-другому объясняется, иначе интерпретируется. Например, понятие «атом» внешне сохраняется и в старой парадигме (с идеей неделимости атомов), и в новой. Но содержание этого понятия, описание атома отличается принципиально. Эмпирические данные, даже если они сохраняются, получают новую интерпретацию, занимают совершенно иное место в новой картине. Это и есть научная революция и, по выражению Куна, миграция через фронт революционного процесса принципиально затруднена. Теории, принадлежащие к разным парадигмам, он характеризует как несоизмеримые – отличающиеся друг от друга настолько, что даже сравнить их по-настоящему нельзя.
В дальнейшем и с новой парадигмой происходит то же самое: она постепенно устаревает и заменяется. Эта модель развития науки, понятия парадигмы и научной революции стали в настоящее время общепринятыми.
И. Лакатос выдвинул почти одновременно с Куном и независимо от него похожую модель, где центральным является понятие «научно-исследовательская программа» (сходное с понятием парадигмы). Лакатос различает в научно-исследовательской программе «твердое ядро» – базовые, ключевые понятия и концепции и «защитный пояс» – совокупность вспомогательных концепций. Критика программы на основе аномальных фактов должна сначала пробить защитный пояс – лишь после этого возможно ее опровержение. Эта идея Лакатоса позволяет более полно понять, как происходит процесс научной революции в реальном времени. Лакатос ввел также разделение научно-исследовательских программ на восходящие и нисходящие. Восходящие программы позволяют получать новые факты, нисходящие лишь объясняют уже полученные факты; программы, возникающие как восходящие, постепенно превращаются в нисходящие.
В последующих антикумулятивистских концепциях категориальный аппарат был несколько расширен.
С. Тулмин, характеризуя парадигмальные сдвиги, ввел понятие «эволюционирующая рациональность», указывая, что в реальном процессе развития науки парадигма чаще меняется не одномоментно, скачком, а с каждым новым открытием, через серию микроскачков. Это именно эволюция, по Дарвину, а не «теория катастроф».
Дж. Холтон дополняет описание перехода науки от одного парадигмального этапа к другому термином «тематическое пространство науки» – круг тем, которые могут обсуждаться на основе определенных базовых представлений.
Предельным с логической точки зрения выражением антикумулятивизма представляется позиция П. Фейерабенда, который вообще отказался от представления о периодах «нормальной науки» на том основании, что реально в науке всегда сосуществует несколько парадигм. Из-за неоднозначности интерпретаций опыта все они совместимы с одними и теми же эмпирическими данными. Плюрализм, таким образом, Фейерабенд считает естественным и позитивным явлением в развитии науки, т.к. принятие любой концепции в качестве основной, единственной базовой неизбежно ведет к ее догматизации. Из этого вытекают и знаменитые программные требования «гносеологического анархизма» Фейерабенда:
– даже если теория имеется и в целом нас устраивает, необходимо искать и разрабатывать ее альтернативы (принцип пролиферации),
– даже если альтернативные теории на первых порах слабее, их необходимо поддерживать и защищать (аванс доверия),
– начальную теорию при этом тоже следует сохранять (принцип упорства).
«Единственным принципом, не препятствующим прогрессу, является принцип допустимо все (anything goes)»[20]. В описании Фейерабенда, таким образом, развитие науки представлено как полностью некумулятивный процесс.
Концепция Фейерабенда представляет собой все же крайний вариант развития данного подхода. Современные теоретические представления антикумулятивизма менее радикальны. Проблема существования периодов нормальной науки поставлена в более широкий контекст вопроса о роли традиций в науке. Понятие «традиция» (от латинского «передача») охватывает все виды преемственности в науке. В наиболее общем виде это преемственность между эмпирией и теорией; на уровне науки в целом – критерии научности; на уровне групп наук – метанаучные принципы, например, атомизм или натурализм. На уровне отдельной науки это программы ее построения; этот уровень и отражают понятия «парадигма», «научно-исследовательская программа», «тематическое пространство».
В отечественной философской литературе используется термин «научная картина мира» – совокупность фундаментальных постулатов и представлений об устройстве мира, лежащих в основе конкретных исследований. Научная картина мира включает общенаучный и частнонаучный уровни (физическая, биологическая, техническая и т.п. картина мира).
Научная революция рассматривается также в более широком контексте, как один из типов научных новаций. Существует другой тип научных новаций – без смены парадигмы: новые факты, новые методики и инструментарий исследования, новые проблемы, новые гипотезы, новые теории, новые области исследования.
По своим источникам научные революции делятся на внутринаучные и междисциплинарные; в последних принципиально новая идея заимствуется из другой, обычно смежной области знания.
По широте охвата научные революции могут быть локальными – на уровне конкретной дисциплины, группы дисциплин, отдельной предметной области (например, революция в космологии) – или глобальными, затрагивающими весь комплекс научного знания. В истории европейской науки принято выделять две глобальные научные революции. Первая – на рубеже XVI – XVII вв. – знаменовала переход от формирующейся науки к классической. Вторая глобальная научная революция относится к концу ХIХ – началу ХХ вв., и в результате нее происходит переход от классической к неклассической, современной науке. Локальная научная революция может произойти даже на уровне не отдельной науки, а в одном из разделов науки. Например, в рамках астрономии в 20-х гг. ХХ в. произошла революция в космологии, остальные разделы астрономии в этот период экстенсивно росли; в 50-х гг. началась революция в астрофизике; некоторые разделы астрономии не затронуты революцией и по сей день.
По глубине научные революции делятся на три типа:
1) перестройка части оснований без изменения идеалов и норм науки. Примером такой революции может служить переход от механической картины мира XVII в. к электромагнитной картине мира ХIХ в.;
2) перестройка оснований и части нормативов науки. Такой революции подверглась, например, последарвиновская эволюционная биология: она соединилась с генетикой, что существенно изменило представления о том, как протекает естественный отбор, и привело к появлению связанных с генетикой количественных методов;
3) перестройка всех, в том числе глубинных, содержательных оснований и нормативов. Такой революцией было, например, становление квантово-релятивистской физики.
Процесс развертывания научной революции в общем виде представляется сейчас как состоящий из следующих стадий.
(1) Накапливаются факты, которые не находят объяснения в ранее сложившейся картине мира. Такие факты выражают характеристики новых типов объектов, втянутых наукой в круг исследования в процессе решения теоретических и эмпирических задач. К обнаружению указанных объектов ведет, как правило, совершенствование средств и методов исследования (например, появление новых приборов, приемов наблюдения, математических средств. Такое расширение диапазона исследуемых объектов – предпосылка и начало научной революции.
(2) Среди выявленных аномальных фактов, теоретическое объяснение которых отсутствует, выделяется особая группа фактов, попытка объяснения которых ведет к парадоксам. Парадоксы обычно возникают в рамках конкретных теоретических моделей (например, модель абсолютно черного тела, предшествовавшая квантовой теории). Изменение модели ведет к противоречию с картиной мира данной предметной области, а попытка изменить картину мира – к противоречию с принципами и идеалами познания. Так, введение М. Планком представлений о квантах в модель абсолютно черного тела при отображении модели на физическую картину мира привело к противоречию с принципом непрерывности излучения и принципом непрерывности действия. Ситуации такого типа – это сигналы о несоответствии оснований новым объектам, включенным в поле научного рассмотрения.
(3) Начинается критическое осмысление оснований: если раньше они рассматривались как выражение самой сущности исследуемой реальности и процедур научного познания, то теперь они подвергаются рефлексии. Это означает выход из контекста конкретно-научной проблематики в поле философского осмысления оснований. Например, философский характер носит проделанный А. Эйнштейном анализ категорий пространства и времени, предшествующий перестройке представлений об абсолютном пространстве и времени классической физики, анализ Н. Бором места и роли наблюдателя и т.п.
(4) Этот процесс ведет к выработке новых оснований. Важную роль здесь играют результаты, полученные при выходе к философской проблематике. В случае междисциплинарной научной революции основаниями частично служат идеалы и образцы объяснения, заимствованные в других предметных областях.
Важную роль как в поддержании научных традиций, так и в осуществлении научной революции играет субъектная сторона. Поэтому особое внимание в теоретических исследованиях данной проблематики уделяется субъекту традиций и новаций в науке – научному сообществу, сторонникам определенного научного направления, научным школам.