Наука: между Буддой и бомбой

Недавно в рамках «Культурного Проекта» доктор философских наук Ирина Малышко прочитала открытую лекцию «Научно доказано, или эволюция научного знания от Античности до современности». Речь шла о точных и естественных науках, которые в английском языке обозначаются понятием science. Науку с присущими ей методами и принципами можно рассматривать как уникальный феномен западного мышления, который сегодня стал своеобразной религией. Ирина Малышко рассказала о философских источниках научного познания, об этапах его исторического развития, а также об оптике современной науки. Ниже приводим конспект этой лекции.

Cуществует два укоренившихся стереотипа о научном познании: во-первых, считается, что наука вышла из практики, а во-вторых, многие верят, что наука может дать ответы на все наши вопросы. Оба этих представления являются заблуждениями.

Вышла ли наука из практики?

Феномен научного познания сформировался исключительно в рамках западного мышления. Его источником была метафизика. Западному метафизическому познанию был традиционно присущ конфликт между знанием и верой, связанный с идеей спасения. Согласно гностицизму, спастись могли только «знающие». В средневековом христианстве, напротив, право на спасение получали верующие. Подобного конфликта не существовало в рамках восточного мировоззрения. Несмотря на то, что в Китае изобрели порох и бумагу, там не возникло научной системы.

Научное познание начинает формироваться в эпоху Возрождения, после крестовых походов, когда Запад открывает для себя наследие Античности. Наука рождается из идей герметизма, алхимии, каббалы, неопифагоризма и неоплатонизма. При этом преобладает идея, что цель познания – найти некое откровение или знание, более древнее, чем сама Библия. Знание понимается как поиск высших метафизических истин.

Luther (1533) by Lucas Cranach the Elder.

Становление современной науки отмечается переходом от метафизики к решению практических проблем. Важную роль в этом переходе играет возникновение протестантства. Мартин Лютер устраняет посредника между Богом и человеком и переводит Библию на немецкий язык, в результате чего каждый получает право ее читать и интерпретировать. При этом протестантизм признает только веру и отвергает потребность в знании. Наследие Античности снова изымается. Единственной целью знания становится практическое применение. Считается, что Богу угоден тот, кто делает свое дело, поэтому труд приравнивается к аскезе и становится добродетелью.

В этот момент происходит телеологическая (целевая) переориентация. Если до этого все метафизическое познание было направлено на поиск совершенного знания, то впоследствии оно начинает служить практическому применению. Эта переориентация вылилась в идею научно-технического прогресса.

Может ли наука дать ответы на все вопросы?

Сегодня наука стала религией, и мы верим, что она решит все наши проблемы. Но остается три фундаментальных вопроса, на которые наука не имеет ответов: Как возникла Вселенная? Как возникла жизнь? Как возник разум?

Науке известно, что все живые существа на 99% состоят из шести органогенных элементов: углерода, водорода, кислорода, азота, фосфора и серы. Разница между живой и неживой природой прослеживается также на уровне молекулярного строения: молекула неживого имеет симметричную структуру, в то время как молекула живого – асимметричную. Соединение органогенных атомов и возникновение жизни объясняется случайностью.

Случайность – одно из основных понятий современного научного познания. Мы живем в непредсказуемом мире, который описывается вероятностно-статистическими законами. Законы с характером однозначного предсказания были свойственны только классической науке, которая применима исключительно к макромиру. Макромир – это мир, в котором мы живем, где расстояние измеряется в метрах и километрах, а время – в минутах и часах. Но в масштабах Вселенной этот мир ничтожно мал – как по расстояниям, так и по длительности жизни. Предметом исследования современной науки являются мегамир и микромир, в которых действуют исключительно вероятностно-статистические законы.

Можно выделить три этапа развития научного познания: классический, неклассический и постнеклассический. Наука классического этапа преимущественно исследует законы движения. Неклассический этап связан с открытиями Эйнштейна, который отказался от понятий абсолютного пространства и абсолютного времени и предложил модель пространственно-временного континуума. На постнеклассическом этапе появляется теория самоорганизации, которая заменяет закрытые системы на открытые. При этом в науке сегодня наблюдается парадигмальный кризис, и единой концепции видения мира не существует.

На классическом этапе научного познания человек мыслится как наблюдатель, который не есть частью природы. Это разделение человека и природы происходит в рамках христианской мысли и тоже является исключительно западным феноменом – для восточной философии оно не характерно. Сегодня же наука рассматривает человека как неотделимую часть происходящих во Вселенной процессов.

Развитие науки не является постепенным процессом накопления знаний, а связано со сменой научных парадигм. Этот процесс описывает Томас Кун в книге «Структура научных революций». Этап упорядоченного научного познания в какой-то момент сменяется этапом хаоса, и в науке наступает кризис. В ответ на это происходит научная революция и устанавливается новый этап упорядоченного познания, основу которого составляет определенная парадигма.

Первую научную революцию совершил Аристотель. На смену представлению, что Земля плоская и держится на спинах китов, он предложил геоцентрическую модель Вселенной: вокруг сферической Земли вращаются небесные тела. Коперник изменил в этой модели только то, что «остановил» Солнце и «запустил» Землю. Две другие большие научные революции совершили Ньютон и Эйнштейн. На их парадигмах стоит остановиться подробнее.

Классический этап

Ньютона принято считать первым физиком, но на самом деле он был последним метафизиком в физике. Его основным пристрастием была теология, на втором месте – алхимия, и лишь потом – физика. Считается, что идея закона всемирного тяготения была выведена Ньютоном из алхимической идеи притяжения.

Ньютон – автор известного изречения: «Я увидел дальше других, потому что стоял на плечах у гигантов». Гигантов было двое – Галилео Галилей и Иоганн Кеплер. Галилей заложил основы современной науки, введя экспериментальный метод – до него вся наука была умозрительной. Кеплер, продолжая идеи Платона и Пифагора, рассматривал Вселенную как гармоничную конструкцию, которая описывается правильными многогранниками.

Isaac Newton by Godfrey Kneller, 1689.

Греки верили, что Бог есть геометр, а математика – это язык Бога, с помощью которого человек познает мир. В этом взгляде заложена идея визуализации мира. Что характерно, ноль был открыт не греками. Западное мышление слишком визуализировано, и ему, в отличие от восточного, не свойственно понятие бесконечности.

Ньютон становится на эти два плеча: экспериментальный метод Галилея и идею Кеплера о том, что математика – это язык Бога. В 1687 году он пишет «Математические начала натуральной философии», где закладывает основные положения классической механики. По законам Ньютона поехали паровозы, и мир преобразился. Это дало мощный толчок последующему развитию науки.

При этом Ньютон не ставил своей задачей практическое применение научных знаний. Он стремился к созданию совершенного знания – метафизического, а не физического по своему содержанию. Идея практического применения закрепилась уже на последующих этапах развития науки. Возможно, если бы развитие получили оригинальные идеи Ньютона, мы бы жили в ноосфере и избежали бы нынешних экологических проблем. У Ньютона была идея вернуть человеку связь с природой, которая была утеряна в рамках христианства и традиционно отсутствовала в науке.

После Ньютона научное познание активно развивалась, пока не зашло в тупик из-за несоответствия теории и практики. В рамках теории электромагнитного поля Максвелла-Фарадея стало понятно, что скорость света является предельной и постоянной, и при движении со скоростями, близкими к скорости света, возникает уменьшение расстояний и увеличение масс. Это противоречило законам Ньютона, согласно которым массы и расстояния всегда неизменны. Практически обе теории нашли подтверждение, а теоретически они вступили в противоречие.

Неклассический этап

Эту проблему решают трое ученых: Лоренц, Пуанкаре и Эйнштейн. Все трое выводят идентичное математическое решение, но только Эйнштейн находит ему физическое объяснение. В специальной теории относительности он отказывается от идеи Ньютона об абсолютном пространстве и времени, которые существуют независимо друг от друга, и вводит понятие пространственно-временного континуума. Согласно Эйнштейну, Вселенная является четырехмерной: к трем пространственным координатам добавляется одна временная. Мы являемся проекциями четырехмерного объекта на трехмерную плоскость (по аналогии с тенью, которая есть проекцией трехмерного объекта на двухмерную плоскость).

Albert Einstein on a bike, California.

Эйнштейн выходит за рамки нашего макромира и переходит к исследованию пространственно-временной реальности, которая измеряется в световых годах. На смену Эвклидовой геометрии приходят геометрии Римана и Лобачевского. Основное открытие Эйнштейна – в том, что мир гораздо более сложен, чем мы себе представляем. Наш мир – лишь карта местности, а сама местность недоступна нашему познанию.

В 1920-х годах было обнаружено, что Вселенная расширяется. Для объяснения этого расширения была создана теория Большого взрыва, которая описала возникновение Вселенной вплоть до миллиардных долей секунды. Однако в 1998 году было установлено, что расширение Вселенной ускоряется, и это привело к новому противоречию. Ведь если бы Вселенная началась с Большого взрыва, со временем ее движение должно было бы замедляться. Следствием этого противоречия стал новый кризис в науке.

На сегодняшний день науке понятен физический смысл лишь 4% состава Вселенной. Большую часть Вселенной составляют темная материя (22%), природа которой не очень понятна, и  темная энергия (74%), природа которой совсем не понятна.

Один из выводов современной науки заключается в том, что жизнь на Земле является удивительным стечением удивительных обстоятельств. Статистическая вероятность появления на планете условий, совместимых с жизнью, крайне низка. В связи с этим преобладает взгляд, что мы одни во Вселенной. В 1958 году был сформулирован так называемый антропный принцип, согласно которому наличие фундаментальных физических констант (скорость света, гравитационная постоянная, масса элементарных частиц и пр.) свидетельствует о том, что в ходе эволюции Вселенной могла родиться только углеродо-водородная форма жизни. Иными словами, вся Вселенная шла к тому, чтобы возник человек.

Постнеклассический этап

Сегодня в науке нет единой парадигмы, но одной из концепций, претендующих на статус парадигмальной, является теория самоорганизации, также известная как синергетика. Ее идеологом является Герман Хакен. Эта теория появилась в ответ на кризис естествознания, связанный с идеей закрытых систем и тепловой смерти Вселенной. Согласно второму началу термодинамики, энтропия закрытой системы стремится к максимуму, пока система не достигнет точки термодинамического равновесия – тепловой смерти. Иными словами, если система закрыта и ничем не обменивается с окружающей средой, то в ней постепенно накапливается отработанная энергия, беспорядок увеличивается, и в результате система съедает сама себя. Идея тепловой смерти Вселенной была популярна в начале ХХ века; из нее вырос труд Шпенглера «Закат Европы» и другие философские концепции, говорящие о кризисе и конце.

Но в итоге стало понятно, что закрытых систем в природе не существует. Наука, основанная на экспериментальном методе Галилея, традиционно вычленяла явления из окружающей природы и рассматривала их без учета действия окружающей среды. В синергетике же закрытые системы заменяются на открытые. Согласно этой модели, система выводит отработанную энергию наружу, а от окружающей среды получает информацию и новую энергию. На каком-то этапе этого процесса система приходит в состояние критической неустойчивости и, по идее, должна развалиться. Но в природе существует некий механизм, который позволяет системе перескочить из этого неустойчивого состояния в качественно новое состояние, более высокоорганизованное по сравнению с предыдущим. После этого система продолжает существовать, отдавая свой беспорядок и получая порядок от окружающей среды, и это длится бесконечно. Процесс самоусложнения заложен в самой природе и свойственен всем живым и неживым системам.

Илья Пригожин получил Нобелевскую премию за то, что открыл этот процесс в рамках химии. Его открытие заключается в том, что из хаоса рождается некий новый порядок. Основное свойство живых систем – извлекать порядок из окружающей среды. Составляющей этого порядка является информация. Согласно теории прогрессивной эволюции Шмальгаузена, существование живых систем связано с возможностью извлечения информации из окружающей среды. Генетическая информация обеспечила существование жизни на Земле (поскольку живые системы могут существовать только при условии точной передачи генетической информации), поведенческая информация обеспечила разнообразие видов, а логическая информация – развитие разума.

Идея самоорганизации также применима к социальным системам, хотя тут есть своя специфика, которую необходимо учитывать. Революция – это состояние крайней неустойчивости социальной системы. Это точка бифуркации, в которой система выбирает один из возможных путей дальнейшего развития. Этот выбор определяется случайностью. Именно по этой причине большинство революций не достигают планируемых результатов. Гипотетически для системы можно выстроить некие ворота и направить ее в заданное русло, но это очень сложная задача.

Современная наука говорит об ответственности человека за будущее системы. Согласно теории самоорганизации, изменения на макроуровне начинаются с микроуровня – это исходит из законов физики. Наука приходит к парадоксальному выводу: отвечая на вопрос «как?», мы отвечаем на вопрос «зачем?». Решая физические проблемы, наука упирается в несвойственную ей проблематику этической ответственности. Становится понятно, что научные достижения открывают два пути: один ведет к Будде, второй – к бомбе.