Степан Карпенков - Концепции современного естествознания

• Название: Концепции современного естествознания
• Автор: Степан Карпенков
• Жанр: Биология

Учебник написан в соответствии с государственными образовательными стандартами. В нем изложены вопросы естественно-научного познания окружающего мира, фундаментальные концепции, принципы и законы природы, рассмотрены актуальные проблемы современного естествознания, связанные с изучением природных процессов и свойств веществ на молекулярном уровне, отражены естественно-научные аспекты энергетики, экологии и освещены важнейшие достижения естествознания, лежащие в основе современных наукоемких технологий. Предназначен для студентов высших учебных заведений. Может быть интересен и полезен широкому кругу читателей.

---

Для проверки качества научной продукции проводится ее контроль: экспертиза, рецензирование и оппонирование. Экспертиза – это исследование специалистом каких-либо вопросов, решение которых требует специальных знаний в области науки, техники и т. д. Рецензирование заключается в составлении отзыва на научную работу перед ее публикацией. Оценку научной ценности диссертационной работы или доклада называют оппонированием.

Вот некоторые цифры, характеризующие эффективность контроля предлагаемых патентуемых материалов. Например, в результате экспертизы 208 975 заявок на изобретения, поданных в Национальный совет изобретений США, выявлено, что всего лишь 8615 (около 4 %) из них не противоречило здравому смыслу, а реализовано только 106 (менее 0,05 %) заявок. Поистине, как у поэта: «…изводит единого слова ради тысячи тонн словесной руды».

До недавнего времени в отечественных академических и центральных отраслевых журналах после рецензирования была опубликована примерно одна из пяти представленных работ. Добросовестное оппонирование позволяет существенно сократить поток несостоятельных кандидатских и докторских диссертаций.

Вместе с тем следует признать, что и экспертиза, и рецензирование, и оппонирование далеки от совершенства. Можно привести не один пример, когда великие научные идеи отвергались как противоречащие общепринятым взглядам, – это и квантовая гипотеза Макса Планка (1858–1947), и постулаты Нильса Бора (1885–1962) и др. Обобщая свой опыт участия в научной дискуссии и оценивая мнения многих оппонентов, Макс Планк писал: «Великая научная идея редко внедряется путем постепенного убеждения и обращения своих противников, редко бывает, что Савл становится Павлом. В действительности дело происходит так, что оппоненты постепенно вымирают, а растущее поколение с самого начала осваивается с новой идеей…». В целесообразности и эффективности научной полемики в поиске истины сомневался и известный ученый, английский естествоиспытатель Чарлз Дарвин (1809– 1882). На склоне лет он писал: «Я очень рад, что избегал полемики, этим я обязан Лайелю [своему учителю]… Он убедительно советовал мне никогда не ввязываться в полемику, так как от нее не выходит никакого прока, а только тратится время и портится настроение». Однако дискуссию по существу познаваемого объекта нельзя полностью исключать как одно из средств постижения истины. Вспомним известное изречение: в споре рождается истина.

В науке, и в особенности в естествознании, есть внутренние механизмы самоочищения. Результаты исследований в областях, мало кому интересных, конечно, редко контролируются. Достоверность их не имеет особого значения: они все равно обречены на забвение. Результаты интересные, полезные, нужные и важные волей-неволей всегда проверяются, и многократно. Например, «Математические начала натуральной философии» Исаака Ньютона (1643–1727), выдающегося английского ученого, не были его первой книгой, в которой излагалась сущность законов механики. Первой была книга «Мотус», подвергшаяся жесткой критике его соотечественника Роберта Гука (1635–1703). В результате дополнений и исправлений с учетом его замечаний и появился вышеназванный фундаментальный труд.

Следует признать, что известные способы контроля научной продукции малоэффективны, и для науки они не столь уж важны, может быть, в сущности и не нужны. Они нужны в большей степени обществу, государству, чтобы не тратить деньги на бесполезную работу исследователей. Множество ошибок в научной продукции свидетельствует о том, что приближение к научной истине – сложный и трудоемкий процесс, требующий объединения усилий многих ченых в течение длительного времени. Около двадцати веков отделяют законы статики от правильно сформулированных законов динамики. Всего лишь на десятке страниц школьного учебника умещается то, что добывалось в течение двадцати веков. Действительно, истина гораздо дороже жемчуг.

Истина – предмет познания. Одна из главных целей естественнонаучного познания заключается в открытии истины. При таком утверждении можно предполагать, что истина существует вне зависимости от воли и цели познающего, и ее надо найти как некое сокровище. Великий философ древности Демокрит (р. ок. 470 или 460 до н. э.) еще в V в. до н. э. говорил: «Истина скрыта в глубине (лежит на дне морском)».

Что же означает открыть естественно-научную истину в современном представлении? При ответе на этот вопрос возможны два взаимно дополняющих подхода: эмпирический и теоретический. Эмпирический подход заключается в установлении фактов посредством эксперимента или опыта с последующим их теоретическим обобщением, включающим количественное описание причинно-следственной связи полученных результатов эксперимента или опыта. При теоретическом подходе сначала устанавливается и количественно описывается причинно-следственная связь явлений либо свойств объектов природы, а затем полученные теоретические выводы подтверждаются экспериментом или опытом. Оба подхода часто переплетаются и завершаются оценкой истинности полученных результатов – определением относительности естественно-научной истины.

Важнейшая задача естественно-научного познания заключается в объяснении явлений, процессов и свойств объектов природы. Для объяснения, например, свойства познаваемого объекта необходимо, во-первых, понять, что является определяющим в нем, во-вторых, выяснить причину, обусловливающую это свойство, и, в-третьих, определить его следствие. Что обычно подразумевает человек, утверждая: «Я понимаю свойство того или иного объекта»? Как правило, это означает, что он знает, чем обусловлено это свойство, в чем его сущность и к чему оно приведет, т. е. он может объяснить связь между причиной, сущностью познаваемого объекта и следствием. Количественное описание причинно-следственной связи служит основой научной теории. Такое описание в естественно-научном познании базируется, как правило, на математическом аппарате с применением специальной терминологии, системы научных понятий, имеющих однозначный смысл и связанных между собой правилами логики. При этом учитываются известные законы, принципы, определения и проводится строгое логическое доказательство, приводящее к конкретным выводам.

Если при количественном описании используются не эмпирические факты, характеризующие явления либо свойства объектов природы, а аксиомы – недоказуемые положения, – то полученные (посредством доказательств в соответствии с правилами логики) результаты составляют сущность математической истины.

Для установления естественно-научной истины количественного описания причинно-следственной связи (с полученными теоретическими утверждениями и выводами) недостаточно – необходимо подтвердить их экспериментом или опытом, т. е. связать с «действительным ходом вещей». Если эксперимент или опыт подтверждает теоретические результаты, то количественное описание причинно-следственной связи переходит из разряда гипотезы в научную теорию, а теоретические утверждения, подтвержденные экспериментом или опытом, представляют собой естественно-научную истину.

При эмпирическом познании результаты эксперимента или опыта вместе с их теоретическим обоснованием также составляют естественно-научную истину.

Теоретическое описание с выводами, не подтвержденными экспериментом или опытом, носит гипотетический характер. Только при доказательстве экспериментом или опытом из теоретического описания рождается истинная естественно-научная теория. К сожалению, в настоящее время многие научные журналы, особенно отечественные, переполнены статьями с так называемыми теоретическими исследованиями, результаты которых редко когда находят экспериментальное или опытное подтверждение. Авторы таких статей относят свои теоретические упражнения к научной теории, к фундаментальной науке, хотя по своей сути они представляют собой описание гипотез с применением чаще всего сложного математического аппарата с запутанной схемой доказательств, и их вряд ли можно считать серьезными фундаментальными исследованиями. Практическая значимость и полезность подобных исследований весьма сомнительны.

По мнению французского философа П. Гольбаха (1723–1789), «некоторые исследователи предпочитают бредни своего воображения и свои вздорные гипотезы настоящим экспериментам, которые только одни могут вырвать у природы ее тайны; …они привыкли считать эти гипотезы священными, общепризнанными истинами, в которых им не дозволено усомниться ни на мгновение; лишь только мы покидаем опыт, как ниспровергаемся в пустоту, где нас сбивает с пути наше воображение; …будем остерегаться разгула воображения, возьмем в руководители опыт, обратимся к природе, постараемся почерпнуть в ней самой правильные понятия о заключающихся в ней предметах».