Научная картина мира

Абстрактные объекты теоретической схемы электродинамики Максвелла-Лоренца	Конструкты электродинамической картины мира
вектор электрической напряженности в точке вектор магнитной напряженности в точке вектор плотности тока в точке пространственно-временная система отсчета	электрическое поле как состояние мирового эфира магнитное поле как состояние мирового эфира движение электронов абсолютное пространство и время

Благодаря связям между конструктами картины мира и абстрактными объектами теоретических схем они часто могут обозначаться одним термином, который в разных контекстах обретает различные смыслы.

Например, термин “электрон” в законах электродинамики Максвелла—Лоренца обозначал элементарный точечный электрический заряд. Но как описание соответствующего элемента физической картины мира он вводился по признакам “быть крайне малой электрически заряженной частицей, которая присутствует во всех телах”⁵², “быть сферическим телом, по объему которого равномерно распределен электрический заряд”⁵³, “взаимодействовать с эфиром так, что эфир остается неподвижным при движении электронов”⁵⁴. Образы электрона как точечного заряда и как сферической малой заряженной частицы (“атома электричества”) соответствовали различным идеальным объектам и различным смыслам термина “электрон”.

Описание связей между признаками абстрактных объектов теоретических схем и идеальных объектов, образующих картину мира, включается в качестве одного из типов определений в содержание научных понятий. Примером может служить определение в ньютоновской

физике массы как количества материи, поскольку полагалось, что в неделимых корпускулах (атомах), из которых построены тела, количество материи сохраняется в соответствии с признаком неделимости и неразрушимости атомов. Научные понятия включают в себя многообразие определений, и их развитие осуществляется как взаимодействие всех типов определений, в том числе возникающих при соотнесении теоретических схем с научной картиной мира⁵⁵.

Вот почему на уровне понятий четко нельзя провести различие между картиной мира и теорией, но его можно провести, принимая во внимание специфику идеальных объектов теоретических схем и картины мира, связи которых между собой и с опытом решающим образом влияют на развитие понятийного аппарата науки.

Процедуры отображения теоретических схем на картину мира являются обязательным условием построения теории и обеспечивают ее дальнейшее функционирование, ее применение к объяснению и предсказанию новых фактов. В случае, если законы теории формулируются на языке математики, отображение теоретических схем на картину мира обеспечивает их семантическую (концептуальную) интерпретацию, а отображение на ситуации реального опыта - эмпирическую интерпретацию уравнений.

Эмпирическая интерпретация задает рецептуру связей с опытом величин, фигурирующих в уравнениях. Но только одной этой интерпретации недостаточно для признания теории. Без концептуальной интерпретации ее математического аппарата она не считается завершенной.

В классической физике эти два типа интерпретации возникали совместно, поскольку теория создавалась на базе предварительно введенной и обоснованной опытом картины мира. В современной физике они могут быть разделены во времени. Так случилось, например, при построении квантовой механики. Фундаментальный конструкт ее теоретической схемы “вектор состояния” (Ф-функция) некоторое время не имел эмпирической интерпретации, которая была затем найдена М. Борном. Но именно после этого во многом обострились дискуссии, в

224

которых обсуждались проблемы корпускулярно-волнового дуализма, природы электрона, вопросы: что же отражает Ф-функция в физической реальности? Все они относились к проблематике концептуальной интерпретации и стимулировали развитие квантово-релятивистской картины физического мира.

Картина мира всегда характеризуется большей широтой охвата изучаемых явлений, чем любая отдельно взятая теория. Поэтому на одну и ту же картину мира может отображаться несколько теоретических схем, составляющих ядро различных теорий, в том числе и фундаментальных.

Так, с механической картиной мира были связаны фундаментальные теоретические схемы, лежащие в основании ньютоновской механики, термодинамики, электродинамики Ампера. С электродинамической картиной физического мира соотносились теоретические схемы электродинамики Максвелла—Лоренца и механики Герца. Современная квантово-релятивистская картина мира объединяет все накопленное многообразие фундаментальных физических теорий, классическую и квантовую механику, специальную и общую теорию относительности, термодинамику, классическую и квантовую электродинамику.

Специальная научная картина мира (дисциплинарная онтология) через теоретические схемы опосредованно связана с опытом. Но она имеет и непосредственные связи с эмпирическим уровнем знаний.

Ситуации эксперимента, в которых обнаруживаются и изучаются те или иные явления, представляют собой разновидности деятельности человека. Чтобы интерпретировать эту деятельность в терминах естественного процесса, ее необходимо увидеть как взаимодействие природных объектов, существующих независимо от человека. Именно такое видение задает картина исследуемой реальности. Через отношение к ней ситуации реального эксперимента и их эмпирические схемы обретают объективированный статус. И когда, например, Био и Савар обнаруживали в экспериментах с магнитной стрелкой и прямолинейными проводниками с током, что магнитная

стрелка реагирует на электрический ток, они истолковывали этот феномен как порождение током магнитных сил, применяя тем самым при интерпретации результатов эксперимента представление физической картины мира о существовании электрических и магнитных сил и их распространении в пространстве.

Связи с опытом картины исследуемой реальности состоят не только в том, что она участвует в интерпретации и объяснении результатов опыта, но и в том, что эта картина непосредственно обосновывается опытными фактами.

Основные признаки ее идеальных объектов обязательно должны получить опытное подтверждение, и это является одним из условий их онтологизации. Даже если речь идет об идеализированных признаках, например, о неделимости атома, или абсолютном пространстве и времени в механической картине мира, можно в принципе обнаружить некоторые условия опыта, в которых эти допущения имеют смысл. В диапазоне энергий механического воздействия, с которыми имела дело физика XVII-XIX столетий, действительно невозможно было обнаружить делимость атома.

Что же касается представлений об абсолютном пространстве и времени, то они имели основания в многочисленных наблюдаемых фактах изучения механического движения, свидетельствующих о сохранении пространственных и временных интервалов при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Позднее было установлено, что измерительные процедуры с помощью часов и линеек, в рамках которых фиксировались эти характеристики пространственных и временных интервалов, были основаны на идеализирующем допущении о мгновенной передаче сигнала, применяемого наблюдателями при синхронизации часов. Такое допущение было идеализацией, которая имела основание в том, что скорость протекания механических процессов значительно меньше скорости света, который неявно применяется в качестве сигнала, несущего информацию наблюдателям о ходе часов в различных системах отсче-

та. В силу этого можно было пренебречь конечной скоростью распространения взаимодействия⁵⁶.

Выяснение места специальной научной картины мира (дисциплинарной онтологии) в структуре научного знания (ее связи с теориями и опытом) вводит представление о целостной системе знаний научной дисциплины. Специальная картина мира выступает особым системо-образующим звеном в многообразии теоретических и эмпирических знаний, которые составляют ту или иную дисциплину (отрасль науки). Именно связи картины мира со всеми типами этих знаний позволяют рассматривать ее как особую форму их систематизации.

Картины реальности, развиваемые в отдельных научных дисциплинах, не являются изолированными друг от друга. Они взаимодействуют между собой. В этой связи возникает вопрос: существуют ли более широкие горизонты систематизации знаний, формы их систематизации, интегративные по отношению к специальным картинам реальности (дисциплинарным онтологиям)? В методологических исследованиях такие формы уже зафиксированы и описаны. К ним относится общая научная картина мира, которая выступает особой формой теоретического знания. Она интегрирует наиболее важные достижения естественных, гуманитарных и технических наук - это достижения типа представлений о нестационарной Вселенной и Большом взрыве, о кварках и синергетических процессах, о генах, экосистемах и биосфере, об обществе как целостной системе, о формациях и цивилизациях и т.д. Вначале они развиваются как Фундаментальные идеи и представления соответствующих дисциплинарных онтологии, а затем включаются в общую научную картину мира.

И если дисциплинарные онтологии (специальные научные картины мира) репрезентируют предметы каждой отдельной науки (физики, биологии, социальных наук и т.д.), то в общей научной картине мира представлены наиболее важные системно-структурные характеристики предметной области научного познания как целого, взятого на определенной стадии его исторического развития.

Революции в отдельных науках (физике, химии, биологии и т.д.), меняя видение предметной области соответствующей науки, постоянно порождают мутации естественнонаучной и общенаучной картин мира, приводят к пересмотру ранее сложившихся в науке представлений о действительности. Однако связь между изменениями в картинах реальности и кардинальной перестройкой естественнонаучной и общенаучной картин мира неоднозначна. Нужно учитывать, что новые картины реальности вначале выдвигаются как гипотезы. Гипотетическая картина проходит этап обоснования и может весьма длительное время сосуществовать рядом с прежней картиной реальности. Чаще всего она утверждается не только в результате продолжительной проверки опытом ее принципов, но и благодаря тому, что эти принципы служат базой для новых фундаментальных теорий.

Вхождение новых представлений о мире, выработанных в той или иной отрасли знания, в общенаучную картину мира не исключает, а предполагает конкуренцию различных представлений об исследуемой реальности.

Представления о мире, которые вводятся в картинах исследуемой реальности, всегда испытывают определенное воздействие аналогий и ассоциаций, почерпнутых из различных сфер культурного творчества, включая обыденное сознание и производственный опыт определенной исторической эпохи.

Нетрудно, например, обнаружить, что представления об электрическом флюиде и теплороде, включенные в механическую картину мира в XVIII веке, складывались во многом под влиянием предметных образов, почерпнутых из сферы повседневного опыта и производства соответствующей эпохи. Здравому смыслу XVIII столетия легче было согласиться с существованием немеханических сил, представляя их по образу и подобию механических (например, представляя поток тепла как поток невесомой жидкости - теплорода, падающего наподобие водяной струи с одного уровня на другой и производящего за счет этого работу так же, как вода в гидравлических устройствах). Но вместе с тем введение в механическую картину мира представлений о различных субстан-

циях - носителях сил - содержало и момент объективного знания. Представление о качественно различных типах сил было первым шагом на пути к признанию несводимости всех видов взаимодействия к механическому. Оно способствовало формированию особых, отличных от механического, представлений о структуре каждого из таких видов взаимодействия.

формирование картин исследуемой реальности в каждой отрасли науки всегда протекает не только как процесс внутринаучного характера, но и как взаимодействие науки с другими областями культуры.

Из поля значимых наглядных образов, вырабатываемых в различных сферах культуры, наука постоянно черпает те или иные фрагменты, которые входят в ткань ее картин исследуемой реальности. Образы Вселенной как простой машины, доминировали в развитии механической картины мира XVII — XVIII столетий (мир как часы, мир-механизм), перекликаясь с привычными представлениями о предметных структурах техники эпохи первой промышленной революции.

В современных научных картинах мира все чаще возникают образы самоорганизующегося автомата, которые выступают своеобразной апелляцией к наглядности технических устройств, являющихся сложными саморегулирующимися системами, которые применяются в различных областях техники второй половины XX века.

Сочетание разнородных, но вместе с тем взаимосогласующихся обоснований (эмпирических, теоретических, философских, мировоззренческих) определяет принятие специальных научных картин мира культурой соответствующей исторической эпохи и их функционирование в качестве научных онтологии.

Наглядность представлений научных картин мира °беспечивает их понимание не только специалистами в Данной области знания, но и учеными, специализирующимися в других науках, и даже более широко образованными людьми, не занимающимися непосредственно научной деятельностью. Когда говорят о достижениях науки, влияющих на культуру эпохи, то в первую очередь речь идет не о специальных результатах теоретиче-

ских и эмпирических исследований, а об их аккумуляции в представлениях научной картины мира. Только в такой форме они могут обрести общекультурный, мировоззренческий смысл.

Даже если взять идеи, которые историческая ретроспекция позволяет зафиксировать как мировоззренчески значимые, то многие из них в первоначальной своей формулировке возникали в качестве специализированных положений, понятных только узкому кругу ученых.

Возьмем, например, утверждение: в формуле ds² =?g_mndx_mdx_n величины g_mn, являющиеся непрерывными функциями координат и определяющие метрику четырехмерного многообразия (пространства-времени), одновременно описывают и поле тяготения⁵⁷. Это утверждение выражает основную физическую идею общей теории относительности (ОТО). Но в такой формулировке оно не вызовет широкого человеческого интереса у тех, кто не имеет отношения к теоретической физике. Только перевод данного утверждения на язык физической картины мира и его последующая философская интерпретация обнаруживают глубокие мировоззренческие смыслы, заключенные в эйнштейновском открытии. Включаясь в научную картину мира и получая философское истолкование, представления ОТО о взаимных корреляциях между геометрией физического пространства-времени и характером поля тяготения начинают конфронтировать со свойственным здравому смыслу пониманием пространственно-временной структуры мира. Они требуют перестройки укоренившихся в европейской культуре со времени Галилея и Ньютона представлении об однородном, бесконечном евклидовом пространстве и однородном квазиевклидовом времени Вселенной, представлений, которые через систему обучения и воспитания превратились в своеобразный мировоззренческий постулат обыденного сознания.

Специальные научные понятия и представления могут обрести мировоззренческий статус и затем отрезонировать в других сферах культуры только через процеду-

ру их соотнесения с научной картиной мира, при этом часто вызывая ее перестройку.

Так обстояло дело не только с теорией относительности, но и со всеми другими открытиями науки, которые меняли научную картину мира и через нее оказывали влияние на систему мировоззренческих установок, ориентирующих человеческую жизнедеятельность.

Общекультурный смысл специальных научных картин мира и возможности их понимания исследователями, работающими в различных науках, выступают условием их синтеза в целостную общенаучную картину мира.

Дата добавления: 2015-12-01