Этапы развития науки

Зарождению науки, как особого общественного института предшествовал длительный период накопления знаний. Историками установлено, что уже в первобытном обществе у людей зародились знания о движении небесных светил, появились примитивные календарные системы. Так археологи обнаружили в пещере Абрис-де-лас-Виньяс, рисунки, которые датируются VIII – VI тысячелетиями до н. э. На них изображена последовательная смена фаз Луны¹³. Этим рисункам предшествовали длительные астрономические наблюдения, установление цикличности природных явлений, т. е. некоторое теоретическое обобщение.

Или другой не менее впечатляющий пример – мегалитические строения в Стоухендже эпохи неолита, представляющие ориентированную по солнцу и Луне обсерваторию. Некоторые ученые склонным считать, что именно знания, накопленные первобытным человеком, послужили толчком к неолитической революции, в ходе которой произошел переход от хозяйства присваивающего типа к производящему.

Новых высот знания достигают в эпоху образования древних государств. Можно привести немало примеров о достижениях в математике, астрономии, медицине в странах Древнего Востока. Так в Древнем Египте была создана десятичная система исчисления, была известна арифметическая и геометрическая прогрессия, приемы исчисления площади различных геометрических фигур, появились зачатки алгебры, использовались солнечные и водяные часы. Египетские жрецы отмечали положения звезд и группировали их по созвездиям. Медики знали законы кровообращения, производили трепанацию черепа, владели антисептикой. Вершиной инженерных знаний являются древнеегипетские пирамиды. Древнеиндийским математикам ученые обязаны введение понятия нуля, а древнекитайским – числа пи. Древние вавилоняне могли вычислять солнечные и лунные затмения и гелиакические восходы светил. Однако эти знания носили в основном эмпирический характер, их теоретическое осмысление находилось в зачаточном состоянии. И в этом смысле научные знания на этой стадии развития нельзя считать в полном смысле наукой. Большая часть современных ученых склонна считать, что для обозначения этого этапа более правильным будет рассматривать систему знаний как протонауку. К тому же рациональные знания у древних тесно переплетались с мистикой и суевериями (астрономия с астрологией, математика с кабалистикой, медицина, с магией), причем первые были подчинены последним»⁹. А занятие исследованиями было доступно только узкой кастовой группе жрецов и высших чиновников.

В эпоху Античности большие успехи были достигнуты в математике и астрономии: сформулировано учение о подобных треугольниках, имевшее большое значение для мореходства, составлена карта светил ночного неба и первая географическая карта. В V- IVвв. до н.э. греки разработали почти все разделы элементарной геометрии, создали теорию несоизмеримых величин. Синтезом математических знаний древнего мира можно считать труд Эвклида «Элементы». Изложенные в нем постулаты и аксиомы а также дедуктивный метод доказательств были положены в основу учебников геометрии в более позднее время. А.Эйнштейн, восхищаясь достижениями древнегреческих математиков, писал: «кажется удивительным сам факт, что человек способен достигнуть такой степени надежности и чистоты в отвлеченном мышлении, какую нам впервые показали греки в геометрии». В III в. до н.э. Аристархом Самосским была выдвинута гипотеза, что Земля и планеты вращаются вокруг Солнца по круговым орбитам, правда позднее Гиппархом Никейским она была отклонена на том основании, что круговые орбиты не соответствуют наблюдаемому движению планет, в результате чего в астрономии вновь надолго утвердилась геоцентрическая система. Он же ввел понятия географической широты и долготы. Врачом Гиппократам были заложены основы научной медицины. Большие успехи были сделаны и гуманитарном познании. С именем древнегреческого историка Геродота связано становление истории, как особой науки, Аристотель систематизировал сведения по истории государства и экономике.

Качественно новым моментом в развитии научных знаний в эту эпоху стал переход от эмпирического знания к созданию теории и выработке основ методологии познания и онтологии – философском учении о бытии, его основах и закономерностях, что наиболее ярко проявилось в трудах древнегреческих философов Анаксагора, Гераклита, Демокрита, Платона, Аристотеля.

Второй важной особенностью в развитии научных знаний в эпоху Античности стала его дифференциация на отдельные науки: математика, география, история, медицина, философия, астрономия, ботаника.

И наконец, еще одна новая черта в развитии научных знаний связана с тем, что именно в период Античности оно начинает институализироваться, т.е. превращаться в светское занятие, связанное с определенными профессиональными навыками и уровнем образования. Так в IV-III вв. до н.э. возникают так называемые муссейоны (храмы муз) и библиотеки, где работали ученые. Власти выделяли им материальное содержания, создавали благоприятные условия для деятельности. К этому времени относится и возникновение научных школ как сообществ, объединяющих несколько поколений участников (учителей и учеников), связанных общими научными взглядами.

Все выше перечисленное позволяет некоторым ученым утверждать, что зарождение науки как социального явления относится именно к эпохе Античности. Однако его разделяют не все, полагая, что научное знание в это время еще не отделилось от религиозного, а это принципиально разные и даже противоречащие друг другу формы общественного сознания. И даже само занятие науками имело черты религиозного культа. Так для Пифагора занятие математикой служило способом очищения души, приближением к божеству. Доказательством того, что наука еще не стала мировоззрением, служит и то, что в последующую эпоху Средневековья первые ростки рационального знания были полностью поглощены религией.

Действительно, в массовом сознании прочно укоренилось убеждение, что эпоха Средних веков это время господства церковной схоластики, мистицизма и мракобесия, т.е. всего того, что противостоит науке. Такое противопоставление науки и религии зародилось уже в Новое время и связано с секуляризацией – освобождением от церковного влияния всех сфер гражданской жизни. Этот процесс проходил в ожесточенной борьбе, церковь не хотела отдавать свою монополию, что и привело к формированию в сознании прежде всего интеллектуальной элиты такого стереотипа, согласно которому наука это свет знания, а религия – заблуждения и суеверия. Лишь в более позднюю эпоху в конце XIX в. интеллигенция стала отходить от этого стереотипа.

Религия также как и наука является способом познания действительности. Именно в религии была сформулирована концепция сотворения мира, происхождения человека и животных, она занималась проблемами права, эстетики, морали и т. п., не чуждаясь при этом рационалистических построений и доказательств, которые, казалось бы, являются прерогативой науки. Не случайно, поэтому именно монастыри в средневековье становятся центрами научных исследований. Под эгидой церкви долгое время развивались и возникшие в XII в. университеты.

Особенностью средневековой науки является тенденция к систематизации и классификации. Не случайно, поэтому большое распространение получили сочинения типа энциклопедий, в которых давались краткие сведения из самых разных областей знания. Сочинения такого энциклопедического стиля создавались на протяжении всего средневековья. Так, в XIII в. (около 1260 г.) Брунетто Латини написал произведение «Tresor», пользовавшееся большой популярностью вплоть до XVI в.; оно тоже было своеобразной энциклопедией, где в общедоступной форме рассматривались самые разные вопросы. По сути это была компиляции, где сводилась воедино библейская история и астрономия Птолемея, христианская теология и космология Аристотеля и неоплатоников, где излагались сведения и о животных, и об ангелах, и о светилах, а проблемы морально-этические трактовались в тесной связи с космологическими и теологическими.

Средневековая мысль в лице её выдающихся представителей Альберта Великого, Буридана не отрицала возможности познания окружающего мира с помощью рациональных приемов (опытное познание и индуктивный метод), но при этом утверждала, что это знание относительно, абсолютная истина дана человеку только через божественное откровение. Теория двойственности истины открывала широкие возможности для научного исследования мира. И в частности это дало возможность для построения новой физико-космологической концепции, которая представляла шаг вперед в сравнении с учением Аристотеля, что выразилось в принятии идеи бесконечности пространства (космоса) и движения. По мнению некоторых ученых это подготовило мировоззренческую почву для признания бесконечности материи и вселенной, сделанному в более позднее время.

Большой вклад в развитие научных знаний внесли средневековые арабские исследователи. Развивая традиции, унаследованные от египтян и вавилонян, индийцев и китайцев и древних греков, арабы существенно продвинулись в математике, астрономии, медицине. Так в трудах Мухамеда Хорезми были заложены основы алгебры. Благодаря Ибн Юласу (950-1009) были сделаны успехи в области тригонометрии, составлены таблицы наблюдений лунных и солнечных затмений. Выдающимся ученым энциклопедистом был Аль Бируни, прославившейся своими трудами по истории, географии, филологии, философии, математике, астрономии, создавший основы учения об удельном весе. Мировую славу снискал "Канон врачебной науки" Абу-Али ибн-Сины (Авиценны), не утративший и сегодня познавательного интереса.

Однако, несмотря на достижения в отдельных отраслях знания, познавательная деятельность в эпоху средневековья полностью была подчинена задачам теологии. В средние века наука утратила не только то значение, какое она имела во времена Демокрита и Платона, а именно школы воспитания духа и гражданской доблести. Она утратила и то значение, какое получила в период поздней классики, а еще больше в эпоху эллинизма, когда научное знание рассматривалось как нечто само по себе ценное, как самоцель: познание истины ради самой истины, а не только ради тех практически полезных результатов, которые могут быть получены с помощью науки. Вопросы, связанные с истиной, решались не в науке и даже не в философии, а в теологии.

В мире, сотворенным Богом и по его планам, нет места объективным законам, без которых не могло бы формироваться естествознание. Но в это время существуют уже области знаний, которые подготавливали возможность рождения науки. К ним относят алхимию, астрологию, натуральную магию и др. Многие исследователи расценивают существование этих дисциплин как промежуточное звено между натурфилософией и техническим ремеслом, так как они представляли сплав умозрительности и грубого наивного эмпиризма.

Качественно новый этап в развитии научных знаний связан с эпохой Возрождения (XIV- XVI вв.) Благоприятную почву для взлета научной мысли подготовили успехи в развитии городского ремесла и торговли, Великие географические открытия. Не последнюю роль сыграла и Реформация. В протестантизме происходит разделение знания и веры, ограничение сферы применения человеческого разума миром "земных вещей", под которым понимается практически ориентированное познание природы. В этих условиях и возникает экспериментально-математическое естествознание, отделившееся от собственно философии как особой сферы знания ("великая дифференциация").

Эпоха Возрождения отмечена заметными сдвигами в области естествознания. Зарождавшаяся буржуазия была заинтересована в его развитии, так как в теоретическом плане оно создавало основу для прогресса в области промышленности, а в идеологическом – оружием против отживающих феодальных отношений. Эта эпоха характеризуется торжеством опытного подхода к изучаемым явлениям: открытие кровообращения Гарвеем (1628), установление магнитных свойств Земли Гильбертом (1600), прогресс техники, открытие и применение телескопа и микроскопа, утверждение идеи гелиоцентризма Н.Коперника, продолженной Д. Бруно и Г. Галилеем. Галилей развил теорию Коперника своими открытиями, что Солнце вращается вокруг своей оси, что на его поверхности есть пятна, обнаружил у Юпитера 4 спутника (сейчас их известно 13), что Млечный путь состоит из звезд.

Достижения ученых Возрождения подготовили выделение науки в самостоятельную сферу деятельности, её социальную институционализацию. В Европе возникают Академии, являвшиеся центрами научных исследований, а научная деятельность становится светским занятием, оплачиваемой профессией. Этот процесс относится к XVII - XVIII вв. Одновременно в это время окончательно завершается отделение естествознания от философии. Эти качественные изменения, произошедшие в истории научного познания, были отмечены в трудах Ф. Бэкона. Нисколько не умаляя роли философии, Ф. Бэкон предпринимает "Великое восстановление наук" (в книге, оставшейся не законченной) и фиксирует возникновение науки как "триединого целого" (система специализированного знания и его постоянного воспроизводства и обновления, социальный институт и форма духовной деятельности).

К этому времени относится и обоснование основных методов научного исследования, данных в трудах И. Ньютона. По мнению ученого, исследование природы должно опираться на опыт, который затем обобщается при помощи "метода принципов", смысл которого заключается в следующем: проведя наблюдения, эксперименты, с помощью индукции вычленить в чистом виде связи явлений внешнего мира, выявить фундаментальные закономерности, принципы, которые управляют изучаемыми процессами, осуществить их математическую обработку и на основе этого построить целостную теоретическую систему путем дедуктивного развертывания фундаментальных принципов. Труды самого Ньютона по механике стали классическим образцом дедуктивной научной теории.

Этот период дал великие открытия в области математики, физики, механики, астрономии. Неслучайно поэтому именно к этой эпохе большинство исследователей и относят зарождение науки как особой формы профессиональной деятельности и социального института, главной функцией которого является производство знания, опирающегося на теорию. Ф. Энгельс писал об этом: «Бесчисленные хаотичные данные познания были упорядочены, выделены и приведены в причинную связь; знание стало наукой». (Маркс К., Энгельс Ф. Соч. Т.1. С.599). Однако картина мира представала в научном сознании XVIII в. несколько односторонней.

Успешное развитие классической механики привело к тому, что среди ученых возникло стремление объяснить на основе ее законов все явления и процессы действительности. Лишь в XIX в. благодаря успехам в естествознании этот механицизм был преодолен. Громадное значение в этом имело проникновение в естествознание диалектического метода, что наиболее ярко проявилось в эволюционной теории Дарвина. Согласно теории Дарвина, виды животных, растений с их целесообразной организацией возникли в результате отбора и накопления качеств, полезных для организмов в их борьбе за существование в данных условиях.

Таким образом, сам процесс развития природы стал рассматриваться не как результат внешнего влияния, а как непрерывный ряд количественных и качественных изменений, происходящих в силу имманентно присущих материальному миру противоречий. Идеи эволюционизма проникают вскоре в физику (Д.П. Джоуль, Г. Гельмгольц, М. Фарадей), химию (Д. Менделеев) и гуманитарные науки. Экономическая и социологическая теория К. Маркса явилась блестящим примером применения диалектического метода к научному анализу общественных процессов. В трудах Маркса исторический процесс предстает не как хаотическое нагромождение исторических фактов, а как закономерное движение общества от низших форм к высшим, обусловленное сменой способов общественного производства. Тем самым был подведен научный фундамент под гуманитарные науки, и они были включены в классификацию наук, что привело к завершению формирования науки как системы дисциплин, охватывающих все основные сферы мироздания: природу, общество и человеческий дух.

Наука приобрела привычные для нас черты универсальности, специализации и междисциплинарных связей. Эти изменения завершают этап в развитии науки, который получил в науковедении название «классического». Его характерными чертами являются: экспансия науки на все новые предметные области, расширяющееся технологическое и социально-регулятивное применение научных знаний, изменение институционального статуса науки. Занятие наукой становится профессией, появляются исследовательские институты, научные общества, проводятся съезды ученых, симпозиумы, на которых обсуждаются не только отдельные научные проблемы, но и вопросы, касающиеся организации и взаимодействия внутри научного сообщества. Складывается определенная иерархия внутри научного сообщества, система подготовки научных кадров.

Новый этап «неклассический» связан с научными открытиями, сделанными в на рубеже XIX – ХХ вв., которые по сути перевернули представление о картине мира, сложившиеся в классической науке. Открытия радиоактивности в физике, квантовой теории, античастиц изменили представление ученых о природе материи. А теория относительности Энштейна кардинальным образом перестроила представления классической физики о соотношении времени, материи и пространства.

Ведущая роль в методах научного исследования на этом этапе отводится математическому моделированию. Математизация ведет к повышению уровня абстракции теоретического знания, что влечет за собой потерю наглядности. Изменяется понимание предмета знания: им стала теперь не реальность "в чистом виде", как она фиксируется живым созерцанием, а некоторый ее срез, заданный через призму принятых теоретических способов ее познания человеком. Выявление относительности объекта к научно-исследовательской деятельности повлекло за собой то, что наука стала ориентироваться не на изучение вещей как неизменных, а на изучение тех условий, попадая в которые они ведут себя тем или иным образом. Концепция монофакторного эксперимента заменилась полифакторной. Это ориентировало исследователя на изучение объекта как средоточия комплексных обратных связей. Неслучайно в это время появляются и такие новые науки как физикохимия, стереохимия, химия комплексных соединений, в которые использование новых методов научного исследования проявило свою продуктивность. Математизации научного знания подготовила предпосылки для появления в ХХ в. кибернетики.

Отмеченные изменения в развитии естествознания отразились и в гуманитарных науках, что проявилось в пересмотре упрощенного редукционизма марксистской социологии, сводившей всю сложность социально-исторических процессов и духовной жизни к экономическим причинам. Однако в стремлении найти более гибкую формулу, объясняющую многообразие индивидуальных (неповторимых, единичных) проявлений в истории и культуре, относительность самого понимания исторического и социального прогресса некоторые ученые вообще отказываются от идеи закономерности культурно исторического процесса. Особенно ярко это проявилось в неокантианском направлении, к которому относились такие видные историки, как Шпенглер, Тойнби, Михайловский-Данилевский, выступившие с концепцией культурно-цивилизационных типов. Суть её заключалась в том, что история это не процесс развития общества от низшей ступени к высшей, а ряд культурно-цивилизационных типов (египетский, вавилонский, индийский, китайский, греко-римский, византийско-арабский, западно-европейский). И каждый из них развивается по своих циклам, совершая вечный круговорот от рождения до смерти.

Повсеместная компьютеризация науки, начавшаяся в 70-х годах XX в. привела к вступлению её в постнеклассический этап развития. Создание искусственных нейронных сетей в 80-90-х гг. XX в. способствовал созданию нейрокомпьютеров, обладающих возможностью самообучения в ходе решения наиболее сложных задач. Это привело к еще большему усилению математизации науки, что повлекло увеличение уровня его абстрактности и сложности.

Поскольку объектом исследования на этом этапе все чаще становятся системы, экспериментирование с которыми невозможно, то важнейшим инструментом научно-исследовательской деятельности выступает математическое моделирование. Его суть в том, что исходный объект изучения заменяется его математической моделью, экспериментирование с которой возможно при помощи программ, разработанных для ЭВМ. В математическом моделировании видятся большие эвристические возможности, выводящие исследование за пределы реальности.

Новый импульс на постнеклассическом этапе переживает эволюционный подход. Он превращается в универсальный принцип, на котором современные ученые пытаются построить общенаучную картину мира. Универсальный, или глобальный эволюционизм понимают как принцип, обеспечивающий экстраполяцию эволюционных идей на все сферы действительности и рассмотрение неживой, живой и социальной материи как единого универсального эволюционного процесса.

На идее универсального эволюционизма основаны три важнейших концептуальных направления в науке конца XX в.: 1) теория нестационарной Вселенной; 2) синергетика (самоорганизация систем); 3) теория биологической эволюции и развитой на ее основе концепции биосферы и ноосферы.

Идея синтеза знаний, создание общенаучной картины мира становится основополагающей на этапе постнеклассического развития науки. Таким образом, становление постнеклассической науки не приводит к уничтожению методов и познавательных установок классического и неклассического исследования. Они будут продолжать использоваться в соответствующих им познавательных ситуациях, постнеклассическая наука лишь четче определит область их применения.

Бурное развитие научно-технической мысли в ХХ в. не только способствовало изменению научной картины мира, но и по-новому поставило перед общественным сознанием вопрос о роли и месте самой науки. Ибо на этом этапе с особой остротой встал вопрос об оборотной стороне научно-технического прогресса. Открытия в области ядерной физики привели к созданию атомного оружия, которое поставило под угрозу существования всей планеты, новые технологии в промышленном производстве, основанные на все увеличивающемся потреблении энергетических и природных ресурсов своим последствием имели загрязнение окружающей среды и изменение климата Земли. Прорыв в биологии, связанный с открытием генома, дает большие возможности для медицины, но вместе с тем эксперименты по клонированию животных и органов человека вызывают неоднозначное отношение в обществе. Как и создание генно модифицированных продуктов. Не менее противоречивы результаты в области средств связи. С одной стороны Интернет открывает безграничные возможности в области коммуникации, с другой – влечет такие побочные медицинские и социальные эффекты, как психо-эмоциональные расстройства и интернетзависимость. Все это порождает в общественном сознании все возрастающий скепсис в отношении прогрессивности роли науки и высказывания о необходимости создания таких социальных и правовых институтов, которые бы контролировали внедрение научных разработок и повышения социальной и моральной ответственности ученых.