Естественные науки различных уровней не обособлены друг от друга. При изучении высокоорганизованных систем возникает естественная потребность в информации о составляющих их элементах, предоставляемой дисциплинами “более низких” уровней. При изучении же “элементарных” объектов весьма полезны знания об их поведении в сложных системах, где при взаимодействиях с другими элементами проявляются свойства изучаемых. Примером взаимодействия наук разных уровней может служить разработка Ньютоном классической теории тяготения (физический уровень), возникшей на основе законов движения планет Кеплера (астрономический уровень), и современные концепции эволюции Вселенной, немыслимые без учета законов гравитации.

Естественные науки, находящиеся на нижних этажах иерархической лестницы, несомненно, проще вышестоящих, поскольку занимаются более простыми объектами (строение электронного облака атома углерода, несомненно “проще пареной репы”, содержащей множество атомов с такими облаками!). Однако, именно из-за простоты изучаемых объектов науки нижних уровней сумели накопить гораздо больше фактической информации и создать более законченные теории.

Обсуждавшаяся выше структура естествознания не содержит математики, без которой невозможна ни одна из современных точных наук. Это связано с тем, что сама математика не является естественной наукой в полном смысле этого понятия, поскольку не занимается изучением каких-либо объектов или явлений реального мира. В основе математики лежат аксиомы, придуманные человеком. Для математика не имеет решающего значения вопрос, выполняются ли эти аксиомы в реальности или нет (напр. В настоящее время благополучно сосуществует несколько геометрий, основанных на несовместных друг с другом системах аксиом).

Если математика заботит лишь логическая строгость его выводов, делаемых на основе аксиом и предшествующих теорем, естествоиспытателю важно, соответствует ли его теоретическое построение реальности. При этом в качестве критерия истинности естественнонаучных знаний выступает эксперимент, в ходе которого осуществляется проверка теоретических выводов (13).

В ходе изучения свойств реальных объектов часто оказывается так, что они приближенно соответствуют аксиоматике того или иного раздела математики (напр. Положение небольшого тела можно приближенно описать, задав три его координаты, совокупность которых можно рассматривать как вектор в трехмерном пространстве). При этом ранее доказанные в математике утверждения (теоремы) оказываются применимыми к таким объектам.

Кроме сказанного, математика играет роль очень лаконичного, экономного и емкого языка, термины которого применимы к внешне совершенно разнородным объектам окружающего мира (вектором можно назвать и совокупность координат точки, и характеристику силового поля, и компонентный состав химической смести, и характеристику экономико-географического положения местности).

Очевидно, что более простые объекты нашего мира удовлетворяют более простым системам аксиом, следствия из которых математиками изучены более полно. Поэтому естественные науки “низших” уровней оказываются более математизированными.

Опыт развития современного естествознания показывает, что на определенном этапе развития естественно научных дисциплин неизбежно происходит их математизация, результатом которой является создание логически стройных формализованных теорий и дальнейшее ускоренное развитие дисциплины.

Показательно, что вначале идеал математического описания природы утверждался в эпоху Возрождения, исходя из традиционных для средневековой культуры представлений о природе как книге, написанной “божьими письменами”. Затем эта традиционная мировоззренческая конструкция была наполнена новым содержанием и получила новую интерпретацию: “Бог написал книгу природы языком математики”.

Таким образом, в формировании философского стиля мышления большое место принадлежит логике и математике, которые составляют связующее звено между философскими концепциями и конкретно-научными проблемами и представлениями и соединяют в себе общность, присущую философии, и точность, к которой стремятся конкретные науки [19].

ГЛАВА 4

НАУКА 21-ОГО ВЕКА. ОСОБЕННОСТИ МЫШЛЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОИСПЫТАТЕЛЯ

Наука сегодня — это совокупность огромного числа разнообразных исследовательских институтов и организаций, действующих как в масштабах отдельной страны, так и на международном уровне. Современную науку принято называть «большой наукой». За последнее столетие масштабы научной деятельности возросли многократно. Так, если в 1900 году в мире насчитывалось около ста тысяч профессиональных ученых, то в конце двадцатого столетия их свыше пяти миллионов. Около 90 процентов всех научных изобретений и открытий, когда-либо совершенных человечеством, пришлось на XX век. Количество мировой научной информации удваивалось каждые 10-15 лет. Около 90 процентов ученых, когда-либо живших на Земле, являются нашими современниками. Сегодняшняя наука по многим параметрам принципиально отличается от науки предшествующих веков (4, 5).

В 80-90-е гг. XIX в. завершается формирование того типа научного знания, который правомерно квалифицировать как «классический». В его арсенале накоплены значительные достижения: в области физики, кроме классической механики, основанной еще И. Ньютоном, — оптика, теория термодинамики, электричества и магнетизма (законы Кулона, Ома, электромагнитной индукции Фарадея и др.); в области химии — изучение свойств основных типов химических соединений (соли, кислоты, щелочи), периодическая система элементов Д.И. Менделеева, начала органической химии и т.д.; в математике аналитическая геометрия и математический анализ; в биологии — изучение основных свойств живых существ, эволюционная теория Дарвина, теория клеточного строения и др. В 80-90-е гг. складывается ощущение, что здание науки близко к завершению и остается возвести лишь «последние этажи». Однако неожиданно возникает то, что получило название «кризиса» в физике, а затем и в других отраслях научного познания. Сегодня, по прошествии более чем ста лет, можно констатировать, что так называемый «кризис» в науке на рубеже XIX—XX вв. знаменовал собой начало перехода науки из классической фазы своего развития в постклассическую. Переход науки, прежде всего, естествознания, в новую фазу развития — фазу постклассической науки явился характерной приметой XX столетия (4).

4.1. Рациональность. Иррациональность. Теория «хаоса»

Классическая наука, в общем и целом, исходила из положения, что все в мире поддается рациональному объяснению. Тем самым, классические представления основывались на убежденности в принципиальной упорядоченности мира. В отличие от этого, в постклассичекой науке уверенность в строгой упорядоченности вселенной все более подвергается сомнению. Во многих случаях современная наука вынуждена обращаться к понятию «хаос», хорошо известному древней философии, но забытому научным познанием XVII—XIX вв.