Естествознание как трансдисциплинарная область научного знания

Познавательный процесс в науке имеет явные или неявные цели: удовлетворение собственного интереса исследователя к проблеме и плано­вое выполнение определенного заказа. Но в любом случае приобретение нового знания происходит по определенным общим правилам. Для сравнения рассмотрим два примера. Сначала представим себе человека, который попал в незнакомую местность и с помощью путеводителя с инте­ресом знакомится с ее достопримечательностями – это турист. Он познает то, что уже известно местным жителям, собрано ими и описано в специальных изданиях. Другой пример – это первопроходец, целенаправленно идущий по неизведанным дорогам, на которых до него никто еще не бывал. Он исследует белые пятна на карте не­которой территории. Намеченные им цели могут быть дос­тигнуты различными путями. Например, перемещаться наугад, но тогда можно заблудиться, или двигаться по определенному, заранее составленному плану, руководству­ясь компасом и картой. В последнем случае достижение цели будет более вероятным, а экспедиция – более результативной.

Во многом научный поиск похож и на экскурсию туриста и на экспедицию упомянутого первопроходца. На просторах науки также нужны и своеобразные путеводители, коими могут выступить и научные книги, и план исследования, играющий роль своеобразного компаса с картой. Исходные методологические установки, направ­ляющие ученого, не давая ему сбиться с пути и помогая ско­рее придти к цели, всегда явно или неявно отражаются в той стратегии поиска истины, которую выбирает исследователь.

Методология – это система руководящих идей и способов деятельности человека. Она не возникает априорно. В естествознании методология формируется под воздействием накопленного опыта познания природы и его осмысления.

Так появляются обобщения, которые становятся направляю­щими идеями на новом витке научного поиска. Поэтому между методологией естественно-научного познания и научным знанием существует обратная связь. Она проявляется в том, что, рассматривая достаточно разные, на первый взгляд, научные представления о природе, можно увидеть стержневые идеи, которые их объединяют по глубоким сущностным основани­ям. С другой стороны, чтобы обнаружить, что-то новое, сна­чала следует определить направление поиска. А это без ме­тодологии сделать достаточно тяжело. Конечно, в наше время еще бы­вают случайные открытия. Но их осмысление состоит во включении в общие основы научного знания, чего не бывает без обзора его структуры, чем и занимается методология. Таким образом, методология все время подпитывается раз­витием науки. Но она, в свою очередь, и определяет это раз­витие.

Для методологических идей характерен общий ха­рактер. Они в одинаковой степени управляют развитием как гуманитарных, так и естественнонаучных знаний. Это своеобразный наддисциплинарный уровень знания (мегауровень), который относится к философии науки в це­лом. Благодаря этому у нас есть основания говорить о еди­ной системе научного знания, о науке вообще, безотноси­тельно к конкретному предмету исследования. Однако соб­ственно методологический уровень описания природы выходит за рамки естествознания и служит предметом иных учебных дисциплин, таких как логика, философия, история и ме­тодология науки и т.д.

В настоящее время еще трудно составить полный перечень методологических ориентиров в современном познании природы. Тем бо­лее, трудно составить их иерархию, указать среди них наибо­лее и наименее значимые. Вместе с тем, само русло, по кото­рому должен течь поток научного знания, также пролегает сквозь толщу наших методологических представлений об окружающей действительности.

Помимо собственно методологических связей, осуще­ствляющих интеграцию различных наук, внутри научного зна­ния существует разветвленная сеть отношений. Прежде все­го, следует говорить о связях между разными науками – это так называемые междисциплинарные отношения. Они пред­полагают как бы парные взаимосвязи, существующие на пе­рекрестках отдельных наук (напр., физики и химии, химии и биологии и т.д.). Как правило, под ними подразумевают про­явления закономерностей одной науки в рамках другой нау­ки (напр., второго начала термодинамики как физического закона – в химических реакциях или в процессах жизнедеятельности биологической клетки). Так, например, ведут себя фи­зические законы, которым подвластны неорганический и органический миры, вплоть до человека.

В то же время существуют «неграничные идеи», гло­бально проявляющие себя во всех естественных науках, ко­торые можно назвать трансдисциплинарными. Трансдисциплинарностъ (от лат. транс – сквозь, через) означает более высокий уровень универсальности по сравнению с междис­циплинарной кооперацией, о которой традиционно принято говорить как о признаке единства естественно-научного зна­ния. Особенностью трансдисциплинарных идей является то, что они как бы инвариантны по отношению к стратегиям познавательной деятельности, т.е. они в равной степени справедливы и в классической и в неклассической версиях естественно-научной картины мира.

В настоящее время эти идеи еще не достигли статуса всеобщих философско – методологических принципов (как идеи дополнительности, соответствия, симметрии), но уже имеют столь высокий уровень обобщенности, что являются осями структуры всего естествознания. К ним относятся, прежде всего, представления о неразрывности естественно-научного знания и менталитета исследователя, о характере воздействия окружения на объект исследования, моделировании, когерентности, измерении, эволюции и т.д. Искать «естественно-научные концепции естествознания» следует именно здесь, чтобы не отрываясь от корней и не увлекаясь методологией науки как таковой, выйти на уровень концептуального описания природы.

Особенность трансдисциплинарных концептуальных идей можно пояснить также, обращаясь к общей структуре научного знания.

В информационном массиве науки существует, как известно, знания разного уровня. С одной стороны, это традиционная часть знаний, как совокупность конкретных научных сведений об окружающем мире, человеке и обществе. Это так называемые знания – описания. Они содержат информацию об отдельных исследуемых объектах, полученную в разных науках. Например, это способность тел к тепловому расширению или ряда организмов к фотосинтезу. Они неиз­бежно специализированы не только по предмету, но и по методам описания. Поэтому, применительно к существующим знаниям-описаниям, как правило, можно установить их происхождение – из физики, химии или биологии. Так, еще из школы всем известно, что закон Архимеда – это физика, а законы Менделя – биология.

Знания-описания по-иному называются эмпирически­ми знаниями. Они лишь фиксируют некие закономерности, имеющие место в природе, но не объясняют их глубоко. Это достаточно поверхностные, фактологические сведения, имеющие отношение к опыту (от греческого етрета – опыт), не смотря на то, что они могут быть представлены с помощью формул и часто их называют законами, на самом деле это лишь историческая традиция, ибо по большому счету закон закону рознь. Эмпирические законы по своей сути, выражают лишь не­укоснительно проявляющиеся и достаточно часто встречающиеся в природе правила.

Настоящих законов (фундаментальных) в природе мало, и они сосредоточены в тех нау­ках, которые имеют высокий теоретический уровень. Среди них, прежде всего, физика, которая лидирует по уровню фундаментальности знания. Это неслучайно, ибо, во-первых, физика изучает всю природу, в ней много математики и глу­боких теорий. Сейчас по многим параметрам, к физике начи­нает приближаться биология, в которой зарождаются теоре­тические разделы.

К фундаментальным знаниям в физике относят такие, которые объясняют глубинные сущности явлений природы. Это, например, целостная теория электромагнетизма, соз­данная Ампером, Фарадеем и Максвеллом, или квантовая теория, творцами которой считаются Планк, Бор и Гейзенберг. Но вместе с тем, массив физического знания состоит не только из фундаментальной компоненты. В нем множество эмпирических знаний-описаний, которые прекрасно работа­ют в конкретных явлениях.

Эмпирические знания как бы абсолютны в том смысле, что пользователь этих знаний не нуждается в понимании то­го, каков менталитет их открывателя. В рамках этого блока идея целостности естествознания фактически сводится к достижению их полноты и взаимосвязи,основанной лишь на внутри- имеждисциплинарных, пограничных отношениях.

Вместе с тем помимо эмпирических знаний в естество­знании существуют и другие виды знания. Среди теоретических знаний есть особая категория концептуальных знаний. Их особенность состоит в том, что они создают Систему осново­полагающих представлений о природе в целом. Прежде все­го, концептуальные представления как бы априорны при по­строении теории, а не являются обобщением ее положений. Иными словами, они формулируются как исходные установ­ки и утверждения, которые кладутся в основу теоретического описания природы, однако не венчают его. Конечно, они не проти­воречат всей совокупности проявлений окружающего мира, т.е. экспериментальным данным. Но вместе с тем, они не требуют непосредственного подтверждения.

Концептуальные идеи служат компасом, как для осмыс­ления, так и для поиска новых фактов. В этом состоит то главное, что не позволяет отдельные научные теории, обла­дающие прогностическими функциями, отождествлять с естественнонаучными концепциями. Поэтому ни теория отно­сительности и теория электромагнитного поля в физике, ни теория эволюции живого в биологии, как и многие другие в этом ряду не являются концепциями в строгом смысле слова. Существует достаточный произвол в отборе тех утвержде­ний, которые называют концепциями. Иногда даже этим термином обозначают просто некоторые законы природы. Однако здесь необходимо соблюдать осторожность и меру. Не следует заниматься переобозначениями и тем самым «умножать» и без того сложные сущности. Ниже мы поясним, какой специфический смысл вкладывается в слово «концепция» с тем, чтобы в дальнейшем избежать разночте­ний.

Главная особенность концептуальных знаний состоит в том, что они несут отпечаток той стратегии познавательной деятельности, которую явно или неявно использовал иссле­дователь. Они относительны в том смысле, что отражают взаимосвязь между позицией познающего субъекта и харак­тером получаемого им знания. Дело в том, что эта взаимо­связь проявляется в выборе фундаментальных идей и моде­лей, на основе которых строится та или иная версия научной картины мира. Очень существенно, что данные модели сами по себе могут иметь широкое использование как конкретный аппарат знаний. Но без предъявления оснований выбора этих идей и моделей знания о них не могут стать частью полноценной научной картины мира. Тем более, без этого не может идти речь о ее адекватном восприятии другими, в чем собственно и состоит одна из важнейших задач образо­вания.

В блоке концептуальных знаний идея целостности реа­лизуется на иной основе. Здесь уже явно недостаточно по­граничного, «сшивания» знаний из отдельных наук. Целост­ность возникает из видения общей структуры, некоего еди­ного дальнего порядка, который состоит в существовании общих направляющих, как бы структурообразующих осей. В этом качестве и выступают трансдисциплинарные идеи, по­рождающие те или иные концепции. Трансдисциплинарные идеи по-своему проявляются в каждой естественной науке, но имеют универсальный характер для всего естествознания.

Следует иметь в виду, что слишком тонкая грань отделяет трансдисциплинарные естественно-научные идеи от чисто методологических. Вместе с тем, именно они образуют тот плацдарм, на котором возникают естественнонаучные кон­цепции. Поэтому, прежде чем излагать отдельные естественнонаучные концепции, которым посвящается курс «Концепции современного естествознания», мы расскажем о ведущих трансдисциплинарных идеях естествознания. В дальнейшем мы увидим, как они воплощаются в соответствующие кон­цептуальные основания для классической и неклассической версий естественнонаучной картины мира.

В настоящее время изучением природы занимается множество наук – физика, химия, биология, геология, география, астрономия, космология, экология. Они под разными углами зрения видят природу и имеют разные предметы исследования. Так, физика изучает наиболее универсальные и основополагающие явления, характерные как для живой, так и неживой природы на всех ее уровнях, а скажем, география интересуется особенностями земного рельефа и климатом на нашей планете. Соответственно, и методы исследования в этих науках различны.

Сравнивая предметы исследования отдельных естест­венных наук, можно обнаружить, что некоторые науки изу­чают сущностные основания природы, а другие – более ча­стные и специфические вопросы. По этому признаку уже сами естественные науки подразделяются на фундаментальные и прикладные. К разряду фундаментальных безогово­рочно относятся физика и биология (несмотря на присутст­вие в них огромного пласта эмпирических знаний). Химия в большей степени имеет технологическую направленность, остальные естественные науки можно отнести к прикладным. Вообще подобное деление в некоторой степени условно. По­этому отнесение определенной науки к той или иной катего­рии меняется со временем. Так, в прошлом веке химию с большими основаниями можно было считать фундаменталь­ной наукой. Но успехи современной физики отодвинули ее в другой ряд.

Сама дифференциация наук по предметам изучения возникла сравнительно недавно. В древности вообще суще­ствовала единая наука о природе. Она называлась натураль­ной философией (от лат. natura – природа). Эта синкретность( что по-гречески означает нерасчлененность) была вы­звана, конечно, невысоким уровнем познания. На первых по­рах в натурфилософии доминировало собирательство фактов, потом в ней вызревали объяснительные концепции, адекват­ные наблюдаемым данным, которые считались непреложны­ми. Но в ней заключалась и очень сильная сторона. На при­роду смотрели как на единую сущность, и потому это была одна наука.

С течением времени в связи с расширением практиче­ских потребностей человека и с развитием инструментальной базы исследований появилась возможность подробнее изу­чать какую-либо одну грань действительности. Это привело к разделению знания – оно превратилось в некий, хотя и неполный спектр отдельных наук о природе. Сначала воз­никли астрономия и небесная механика, потом – механика земных движений тел, далее – учение о теплоте. Сейчас спектр наук о природе расширяется за счет возникновения междисциплинарных наук, таких как биохимия, физическая химия, химическая физика и т.д. Они изучают пограничные явления и используют методы смежных наук. В них проявля­ется новая тенденция, заключающаяся в интеграции научного знания.

Но эта интеграция имеет конечные пределы, распро­страняясь лишь на сопредельные территории. Все вместе фундаментальные, прикладные и междисциплинарные науки лишь работают на создание панорамного изображения при­роды, но не создают его, потому что каждая из них строит свое собственное изображение природы в виде физической, химической, биологической и др. частных картин мира. Каж­дая из них по-своему и с той или иной степенью полноты отражают мир природы.

Сумма этих картин не может воссоздать целостную картину единой природы. Между отдельными «изображе­ниями» нет полной стыковки, потому что в них используют­ся разные методы и стратегии мышления. Кроме того, эти изображения часто относятся к разным конкретным природ­ным объектам. В итоге возникает мозаичное полотно, а не единая гармоничная картина, написанная в одном стиле.

Обращаясь к аналогии, вспомним, что в искусстве так­же существуют направления, различающиеся методом отра­жения действительности. Это реализм (подразумевающий наиболее подробное воспроизведение деталей), модернизм (превозносящий искусство формы), импрессионизм (культи­вирующий передачу чувства и настроения) и т.д. Нам трудно было бы оценить достоинства живописного произведения, в котором причудливо сочетались бы разные стили. Эклектика не порождает гармонии.

Необходимо отдавать себе отчет в том, что современ­ное естествознание как наука вовсе не сводится к совокупно­сти знаний, полученных в частных науках. Оно использует эти знания, но особым образом. Здесь подразумевается более высокий уровень интеграции, чем при междисциплинарном синтезе. Дело в том, что естествознание – это трансдисцип­линарная научная область знания. Этим термином обознача­ется его направленность на поиск единых, универсальных закономерностей природы, воплощенных в сквозных идеях и представлениях, признаваемых во всех естественных науках. Поэтому для его становления необходим очень высокий уро­вень развития частных наук. Сейчас еще нельзя сказать, что он достигнут и поэтому естествознание находится в стадии формирования своих фундаментальных парадигм (системы основополагающих представлений). Однако многое уже сложилось и может быть систематизировано.

Другая важнейшая особенность современного естество­знания связана с тем, что осмысление накопленного знания невозможно без исследования процедур его получения. Мы уже говорили о том, что они принципиально влияют на ре­зультаты, формируя ту или иную стратегию научного мыш­ления. Более подробно об этом будет сказано ниже. Однако сейчас отметим, что на этом уровне естествознание интегри­рует не только знания о природе, но и «вписывает» исследо­вателя в общую картину. Человек не противопоставляется миру природы, а рассматривается как его органическая часть.