Страница:
[1]
Парадигма столь же существенна для науки, как наблюдение и эксперимент; приверженность к специфическим парадигмам есть необходимая предпосылка любого серьезного научного дела. Реальность чрезвычайно сложна, и обращаться к ней в ее тотальности вообще невозможно. Наука не в состоянии наблюдать и учитывать все разнообразие конкретного явления, не может провести всевозможные эксперименты и выполнить все лабораторные и клинические анализы. Ученому приходится сводить проблему до рабочего объема, и его выбор направляется ведущей парадигмой данного времени. Таким образом, он непременно вносит в область изучения определенную систему убеждений.
Научные наблюдения сами по себе не диктуют единственных и однозначных решений, ни одна из парадигм никогда не объяснит всех имеющихся фактов, и для теоретического объяснения одних и тех же данных можно использовать многие парадигмы. Какой из аспектов сложного явления будет выбран и какой из возможных экспериментов будет начат или проведен первым, определяется многими факторами. Это случайности в предварительном исследовании, базовое образование и специальная подготовка персонала, опыт, накопленный в других областях, индивидуальные задатки, экономические и политические факторы, а также другие параметры. Наблюдения и эксперименты могут и должны значительно сокращать диапазон приемлемых научных решений — без этого наука стала бы научной фантастикой. Тем не менее, они не могут сами по себе и сами для себя полностью подтвердить конкретную интерпретацию или систему убеждений. Таким образом, в принципе невозможно заниматься наукой без некоторого набора априорных убеждений, фундаментальных метафизических установок и ответов на вопрос о природе реальности и человеческого знания. Но следует четко помнить об относительной природе любой парадигмы — какой бы прогрессивной она ни была и как бы убедительно ни формулировалась. Не следует смешивать ее с истиной о реальности. Согласно Куну, парадигмы играют в истории науки решающую, сложную и неоднозначную роль. Из приведенных выше соображений ясно, что они безусловно существенны и необходимы для научного прогресса. Однако на определенных стадиях развития они действуют как концептуальная смирительная рубашка — тем, что покушаются на возможности новых открытий и исследования новых областей реальности. В истории науки прогрессивная и реакционная функции парадигм словно чередуются с некоторым предсказуемым ритмом.
Ранним стадиям наук, которые Кун описывает как "допарадигмальные периоды", свойственны концептуальный хаос и конкуренция большого числа расходящихся воззрений на природу. Ни одно из них нельзя сразу отбросить как неверное, так как все они приблизительно соответствуют наблюдениям и научным методам своего времени. Простая, элегантная и правдоподобная концептуализация данных, готовая объяснить большую часть имеющихся наблюдений и обещающая служить руководящей линией для будущих исследований, начинает в данной ситуации играть роль доминирующей парадигмы. Когда парадигму принимает большая часть научного сообщества, она становится обязательной точкой зрения. На этом этапе имеется опасность ошибочно увидеть в ней точное описание реальности, а не вспомогательную карту, удобное приближение и модель для организации существующих данных. Такое смешение карты с территорией характерно для истории науки. Ограниченное знание о природе, существовавшее на протяжении последовательных исторических периодов, представлялось научным деятелям тех времен исчерпывающей картиной реальности, в которой не хватает лишь деталей. Это наблюдение столь впечатляет, что историк легко мог бы представить развитие науки историей ошибок и идиосинкразий, а не систематическим накоплением информации и постепенным приближением к окончательной истине.
Как только парадигма принята, она становится мощным катализатором научного прогресса; Кун называет эту стадию "периодом нормальной науки". Большинство ученых все свое время занимается нормальной наукой, из-за чего эта отдельная сторона научной деятельности стала в прошлом синонимом науки вообще.
Нормальная наука основывается на допущении, что научное сообщество знает, что такое Вселенная. В главенствующей теории определено не только то, чем является мир, но и чем он не является; наряду с тем, что возможно, она определяет и то, что в принципе невозможно. Кун описал научные исследования как "напряженные и всепоглощающие усилия рассовать природу по концептуальным ящикам, заготовленным в профессиональном образовании". Пока существование парадигмы остается само собой разумеющимся, только те проблемы будут считаться законными, для которых можно предположить решение — это гарантирует быстрый успех нормальной науки. При таких обстоятельствах научное сообщество сдерживает и подавляет (часто дорогой ценой) всякую новизну, потому что новшества губительны для главного дела, которому оно предано.
Парадигмы, следовательно, несут в себе не только познавательный, но и нормативный смысл; в дополнение к тому, что они являются утверждениями о природе реальности, они также определяют разрешенное проблемное поле, устанавливают допустимые методы и набор стандартных решений. Под воздействием парадигмы все научные основания в какой-то отдельной области подвергаются коренному переопределению. Некоторые проблемы, представлявшиеся ранее ключевыми, могут быть объявлены несообразными или ненаучными, а иные — отнесены к другой дисциплине. Или же наоборот, какие-то вопросы, прежде не существовавшие или считавшиеся тривиальными, могут неожиданно оказаться предметами значительного научного интереса. Даже в тех областях, где старая парадигма сохраняет свою действенность, понимание проблем не остается тем же самым и требует нового обозначения и определения. Нормальная наука, основанная на новой парадигме, не только несовместна, но и несопоставима с практикой, которой управляла предыдущая парадигма.
Нормальная наука занимается по сути только решением задач; ее результаты в основном предопределены самой парадигмой, она производит мало нового. Главное внимание уделяется способу достижения результатов, а цель состоит в дальнейшем оттачивании ведущей парадигмы, что способствует увеличению сферы ее применения. Следовательно, нормальные исследования кумулятивны, так как ученые отбирают только те проблемы, которые могут быть решены при помощи уже существующих концептуальных и. инструментальных средств. Кумулятивное приобретение фундаментально новых знаний при этих обстоятельствах не просто редкостно, а в принципе невероятно. Действительное открытие может произойти только в том случае, если не сбудутся предположения относительно природы, методов и средств исследования, основанные на существующей парадигме. Новые теории не возникнут без разрушения старых воззрений на природу.
Новая, радикальная теория никогда не будет дополнением или приращением к существующим знаниям. Она меняет основные правила, требует решительного пересмотра или переформулирования фундаментальных допущений прежней теории, проводит переоценку существующих фактов и наблюдений. По теории Куна, только в событиях подобного рода можно признать настоящую научную революцию. Она может произойти в каких — то ограниченных областях человеческого знания или может радикально повлиять на целый ряд дисциплин. Сдвиги от аристотелевской к ньютоновской физике или от ньютоновской к эйнштейновской, от геоцентрической системы Птолемея к астрономии Коперника и Галилея, или от теории флогистона к химии Лавуазье — замечательные примеры изменений этого рода. В каждом из этих случаев потребовался отказ от широко принятой и достойной научной теории в пользу другой, в принципе с ней несовместимой. Каждый из этих сдвигов вылился в решительное переопределение проблем, доступных и значимых для научного исследования. Кроме того, они заново определили то, что допустимо считать проблемой, а что — стандартами законного ее решения. Этот процесс приводил к коренному преобразованию научного воображения; мы не преувеличим, если скажем, что под его воздействием менялось само восприятие мира.
Томас Кун отметил, что всякая научная революция предваряется и предвещается периодом концептуального хаоса, когда нормальная практика науки постепенно переходит в то, что он называет "экстраординарной наукой". Раньше или позже повседневная практика нормальной науки обязательно приведет к открытию аномалий. Во многих случаях некоторые приборы перестанут работать так, как предсказывает парадигма, в ряде наблюдений обнаружится то, что никак не вместить в существующую систему убеждений, или же проблема, которую нужно решить, не будет поддаваться настойчивым усилиям выдающихся специалистов.
Пока научное сообщество остается под чарами парадигмы, одних аномалий будет недостаточно, чтобы засомневаться в обоснованности базовых допущений. Поначалу неожиданные результаты будут называться "плохими исследованиями", поскольку диапазон возможных результатов четко определен парадигмой. Когда результаты подтверждаются повторными экспериментами, это может привести к кризису в данной области. Однако даже тогда ученые не откажутся от парадигмы, которая привела их к кризису. Научная теория, однажды получившая статус парадигмы, до тех пор будет в ходу, пока ей не найдется жизнеспособной альтернативы.
Несовместимости постулатов парадигмы и наблюдений еще недостаточно. В течение некоторого времени расхождение будет рассматриваться как проблема, которая в конце концов разрешится за счет модификаций и прояснений. И все же после периода утомительных и бесполезных усилий аномалия вдруг выходит за рамки еще одной загадки, и данная дисциплина вступает в период экстраординарной науки. Лучшие умы в этой области концентрируют свое внимание на проблеме. Критерии исследования начинают слабеть, экспериментаторы становятся менее предубежденными и готовыми рассматривать дерзкие альтернативы. Растет число конкурирующих обоснований, причем они все больше расходятся по смыслу.
Неудовлетворенность существующей парадигмой возрастает и выражается все более недвусмысленно. Ученые готовы обратиться за помощью к философам и обсуждать с ними фундаментальные установки — о чем и речи не могло быть в период нормальных изысканий. До и во время научных революций происходят также горячие дебаты о законности методов, проблем и стандартов. В этих обстоятельствах, с развитием кризиса возрастает профессиональная неуверенность. Несостоятельность старых правил ведет к интенсивным поискам новых.
Во время переходного периода проблемы можно решать как при помощи старой, так и при помощи новой парадигмы. Это неудивительно — философы науки не раз доказывали, что конкретный набор данных всегда можно интерпретировать в рамках нескольких теоретических построений. Научные революции — это те некумулятивные эпизоды в науке, когда старая парадигма полностью или частично заменяется новой, с ней несовместной. Выбор между двумя конкурирующими парадигмами нельзя сделать на основе оценочных процедур нормальной науки. Последняя является прямой наследницей старой парадигмы, и ее судьба решающим образом зависит от исхода этого соревнования. Поэтому парадигма становится жестким предписанием по необходимости — она в состоянии к чему-то склонить, но не способна убедить ни логическими, ни даже вероятностными аргументами. Перед двумя конкурирующими школами встает серьезная проблема коммуникации. Они оперируют разными базовыми постулатами о природе реальности и по-разному определяют элементарные понятия.
Вследствие этого, они не могут прийти к согласию даже в том, какие проблемы считать важными, какова их природа и что собой представляет их возможное решение. Научные критерии разнятся, аргументы зависят от парадигмы, а осмысленная конфронтация невозможна без взаимной интерпретации понятий. В рамках новой парадигмы старые термины обретают совсем иные определения и новый смысл; в результате они скорее всего и соотноситься будут совершенно иначе. Коммуникация через концептуальную перегородку будет заведомо неполной и приведет к путанице. В качестве характерного примера можно привести полное различие по смыслу таких понятий, как материя, пространство и время в ньютоновской и эйнштейновской моделях. Рано или поздно, ценностные суждения тоже вступят в действие, поскольку разные парадигмы расходятся в том, какие проблемы решать, а какие оставлять без ответа. Критерии же для экспертизы по этой ситуации находятся целиком вне круга нормальной науки.
Ученый, занятый нормальной наукой, становится решателем задач. Парадигма для него — то, что само собой разумеется, и ему совсем не интересно проверять ее надежность. На самом деле он существенно укрепляет ее фундаментальные допущения. Этому в частности есть такие вполне понятные объяснения, как энергия и время, затраченные в прошлом на обучение, или академическое признание, тесно связанное с разработкой данной парадигмы. Однако корни затруднения уходят гораздо глубже, за пределы человеческих ошибок и эмоциональных привнесений.
Они затрагивают саму природу парадигм и их роль в науке. Важная часть этого сопротивления — уверенность в том, что текущая парадигма верно представляет реальность, и в том, что она в конце концов справится со всеми своими проблемами. Таким образом, сопротивление новой парадигме является, в конечном счете, той самой предрасположенностью, которая делает возможным существование нормальной науки. Ученый, занимающийся нормальной наукой, напоминает шахматиста, чья активность и способность к решению задач жестко зависят от набора правил. Суть игры состоит в отыскании оптимальных решений в контексте этих априорных правил, и в подобных обстоятельствах было бы абсурдным в них сомневаться — а уж тем более их изменять. В обоих примерах правила игры разумеются сами собой; они представляют необходимый набор предпосылок для деятельности по решению задач. Новизна же ради новизны в науке не желательна, в отличие от других областей творчества.
Таким образом, до проверки парадигмы дело доходит, только в том случае, когда при постоянных неудачах решить важную задачу возникает кризис, порождающий конкуренцию двух парадигм. Новой парадигме предстоит пройти испытание по определенным критериям качества. Она должна предложить решение каких-то ключевых проблем в тех областях, где старая парадигма оказалась несостоятельной. Кроме того, после парадигмальной смены должна быть сохранена такая же способность к решению задач, какая была у уходящей парадигмы. Для нового подхода важна также готовность к решению дополнительных проблем в новых областях. И, тем не менее, в научных революциях наряду с выигрышами всегда есть и потери. Их обычно скрывают, принимая негласно — до той поры, пока прогресс. гарантирован.
Так, ньютоновская механика, в отличие от аристотелевской и картезианской динамики, не объяснила природу сил притяжения между частицами материи, а просто допустила гравитацию. Этот вопрос был позднее адресован общей теории относительности и только в ней получил разрешение. Оппоненты Ньютона считали его приверженность к врожденным силам возвратом к средневековью. Точно так же, теория Лавуазье не смогла ответить на вопрос, почему самые разные металлы столь похожи — вопрос, с которым успешно справлялась теория флогистона. И только в двадцатом веке наука снова смогла взяться за эту тему. Оппоненты Лавуазье возражали также против отказа от "химических принципов" в пользу лабораторных элементов, считая это регрессом от обоснования к простому наименованию. В другом подобном случае, Эйнштейн и другие физики противились главенствовавшей вероятностной интерпретации квантовой физики.
Новая парадигма не принимается постепенно, под неумолимым воздействием очевидности и логики. Смена происходит мгновенно, она похожа на психологическое превращение или на сдвиг в восприятии фигуры и заднего плана, и оно подчиняется закону "все или ничего". Ученые, избирающие для себя новую парадигму, говорят о том, что их «осенило», о неожиданном решении или о вспышке проясняющей интуиции. Почему так происходит, пока не совсем понятно. В дополнение к способности парадигмы исправить кризисную ситуацию, к которой привела старая парадигма, Кун упоминает в качестве причин иррациональные мотивы, биографически предопределенную идиосинкразию, исходную репутацию или национальность основоположника и другие причины. Кроме того, важную роль могут играть и эстетические качества парадигмы — такие, как элегантность, простота и красота.
В науке существовала тенденция рассматривать последствия смены парадигмы с точки зрения нового толкования имеющихся данных. Согласно этому взгляду, наблюдения однозначно определяются природой объективного мира и аппарата восприятия. Однако, такая позиция сама зависит от парадигмы — это одно из основных допущений картезианского подхода к миру. Необработанные данные наблюдения далеки от того, чтобы представлять чистое восприятие; а стимулы не следует путать с их восприятием или ощущением. Восприятие обусловлено опытом, образованием, языком и культурой. При определенных обстоятельствах одни и те же стимулы могут привести к различным ощущениям, а различные стимулы — к одинаковым. Для первого из этих положений примером могут служить двусмысленные картины, вызывающие радикальное переключение гештальта восприятия. Самые известные из них те, что могут быть восприняты двумя различными способами — т. е. как утка или кролик, как античная ваза или два человеческих профиля. Хорошим примером второго положения служит человек с дефектом зрения, который учится при помощи сложных линз корректировать изображение мира. Нет нейтрального языка наблюдения, который строился бы только по отпечаткам на глазной сетчатке. В понимании природы стимулов, сенсорных органов и их взаимодействия отражается существующая теория восприятия и человеческого разума.
Ученый, принимающий новую парадигму, не интерпретирует реальность поновому, скорее он похож на человека в новых очках. Он видит те же самые объекты и находит их совершенно преображенными по сути и во многих деталях, при этом будет убежден, что они таковы на самом деле.
Мы не преувеличим, говоря, что со сменой парадигмы мир ученых меняется тоже. Они используют новые инструменты, ищут в других местах, наблюдают другие объекты и постигают даже знакомое в совершенно ином свете. Согласно Куну, этот радикальный сдвиг восприятия можно сравнить с неожиданным перемещением на другую планету. Научный факт нельзя отделить от парадигмы с абсолютной четкостью. Мир ученых изменяется качественно и количественно за счет новых разработок — либо факта, либо теории.
Сторонники революционной парадигмы обычно не интерпретируют концептуальный сдвиг как новое, но относительное, в конечном счете, восприятие реальности. А если это все-таки происходит, возникает тенденция отбросить старое, как неправильное и приветствовать новое, как точную систему описания. Однако, в строгом смысле, ни одна из старых теорий не была действительно плохой, пока применялась только к тем явлениям, которые могла адекватно объяснить. Неправильным было обобщение результатов на другие области науки. Таким образом, в соответствии с теорией Куна, старые теории можно сохранить и оставить как верные в том случае, когда диапазон их применения ограничен только такими явлениями и такой точностью наблюдения, когда уже можно говорить об экспериментальной очевидности. Это значит, что ученому нельзя говорить «научно» и авторитетно о каком-либо явлении, которое еще не наблюдалось. Строго говоря, непозволительно полагаться на парадигму, когда исследование только открывает новую область или ищет такой степени точности, для которой в теории нет прецедента. С этой точки зрения даже для теории флогистона не нашлось бы опровержения, не будь она обобщена за пределы той области явлений, которые ею объясняются.
После сдвига парадигмы старую теорию можно понимать в некотором смысле как частный случай новой, но для этого ее нужно сформулировать иначе и преобразовать. Ревизию следует предпринять хотя бы для того, чтобы ученый мог использовать преимущества ретроспективного взгляда; ревизия также подразумевает изменение смысла фундаментальных концепций.
Таким образом, ньютоновская механика может толковаться как специальный случай эйнштейновской теории относительности, и для нее можно предложить разумное объяснение в диапазоне ее применимости. Однако такие основополагающие концепции, как пространство, время и масса, коренным образом изменились и теперь несоизмеримы. Ньютоновская механика сохраняет свою действенность, пока не претендует на применение в области больших скоростей или на неограниченную точность своих описаний и прогнозов. Все исторически значимые теории так или иначе показали свое соответствие наблюдаемым фактам. Правда, ни на одном из уровней развития науки нет решительного ответа на вопрос: согласуется ли какая-то отдельная теория с фактами, и до какой степени согласуется. Тем не менее, полезно сравнить две парадигмы и спросить, какая из них лучше отражает наблюдаемые явления. В любом случае парадигмы всегда следует рассматривать только как модели, а не как окончательные описания реальности.
Новая парадигма редко принимается легко, поскольку это зависит от различных факторов эмоционального, политического и административного свойства, а не является просто делом логического доказательства. В зависимости от природы и горизонта парадигмы, а также от других обстоятельств могут потребоваться усилия не одного поколения, прежде чем новый взгляд на мир установится в научном сообществе. Высказывания двух великих ученых показательны в этом отношении. Первое — заключительный пассаж из "Происхождения видов" Чарльза Дарвина (Darwin, 1859): "Хотя я полностью убежден в истинности воззрений, представленных в этом томе… я ни в коей мере не надеюсь убедить опытных натуралистов, в чьих умах запасено множество фактов, которые на протяжении долгого времени понимались с точки зрения, абсолютно противоположной моей… Но я смотрю в будущее с надеждой на молодых натуралистов, которые смогут взглянуть на обе стороны вопроса беспристрастно". Еще более убедителен комментарий Макса Планка из его "Научной автобиографии" (Plank, 1968): "…новая научная истина не убеждает оппонентов, не заставляет их прозреть, побеждает она потому, что ее оппоненты в конце концов умирают и вырастает новое, знакомое с ней поколение".
Как только новая парадигма принята и ассимилирована, ее основные положения включаются в учебники. Поскольку они становятся источниками авторитета и опорой педагогики, их приходится переписывать после каждой научной революции. По самой своей природе эти положения будут искажать не только специфику, но и саму суть той революции, которая их породила. Наука описывается как серия индивидуальных открытий и изобретений, которые в совокупности представляют современное тело знания. И выходит так, что с самого начала ученые пытались достичь цели, предписанные самой последней парадигмой. В исторических обзорах авторы склонны раскрывать только те аспекты работы отдельных ученых, в которых можно увидеть вклад в современное мировоззрение. Так, обсуждая ньютоновскую механику, они не упоминали ни той роли, которую Ньютон отводил Богу, ни глубокого интереса к астрологии и алхимии, которые интегрировали всю его философию. Аналогично, нигде не упоминается о том, что декартовский дуализм ума и тела подразумевает существование Бога. В учебниках не принято упоминать, что многие из основателей современной физики — Эйнштейн, Бом, Гейзенберг, Шредингер, Бор и Оппенгеймер — не только считали свои работы вполне совместимыми с мистическим мировоззрением, но в каком-то смысле открывали мистические области своими научными занятиями. Как только учебники переписаны, наука снова оказывается линейным и кумулятивным предприятием, а история науки излагается как постепенное приращение знаний. Доля человеческих ошибок и идиосинкразии всегда умалялась, а циклическая динамика парадигм с ее периодическими сдвигами затемнялась.
Подготовлялось поле для спокойной практики нормальной науки, до тех пор пока следующее накопление наблюдений не вызовет к жизни новую парадигму. Еще один философ, чья работа имеет непосредственное отношение к теме — Филипп Франк. В своей ключевой книге "Философия науки" (Frank, 1974)он дает проницательный детальный анализ взаимоотношений между наблюдаемыми фактами и научными теориями. Ему удалось развеять миф о том, что научные теории можно логически выводить из наличных фактов и что они однозначно зависят от наблюдений феноменального мира. Используя в качестве исторических примеров геометрические теории Евклида, Римана и Лобачевского, ньютоновскую механику, эйнштейновскую теорию относительности и квантовую физику, он пришел к замечательным догадкам о природе и динамике научных теорий.
Парадигма столь же существенна для науки, как наблюдение и эксперимент; приверженность к специфическим парадигмам есть необходимая предпосылка любого серьезного научного дела. Реальность чрезвычайно сложна, и обращаться к ней в ее тотальности вообще невозможно. Наука не в состоянии наблюдать и учитывать все разнообразие конкретного явления, не может провести всевозможные эксперименты и выполнить все лабораторные и клинические анализы. Ученому приходится сводить проблему до рабочего объема, и его выбор направляется ведущей парадигмой данного времени. Таким образом, он непременно вносит в область изучения определенную систему убеждений.
Научные наблюдения сами по себе не диктуют единственных и однозначных решений, ни одна из парадигм никогда не объяснит всех имеющихся фактов, и для теоретического объяснения одних и тех же данных можно использовать многие парадигмы. Какой из аспектов сложного явления будет выбран и какой из возможных экспериментов будет начат или проведен первым, определяется многими факторами. Это случайности в предварительном исследовании, базовое образование и специальная подготовка персонала, опыт, накопленный в других областях, индивидуальные задатки, экономические и политические факторы, а также другие параметры. Наблюдения и эксперименты могут и должны значительно сокращать диапазон приемлемых научных решений — без этого наука стала бы научной фантастикой. Тем не менее, они не могут сами по себе и сами для себя полностью подтвердить конкретную интерпретацию или систему убеждений. Таким образом, в принципе невозможно заниматься наукой без некоторого набора априорных убеждений, фундаментальных метафизических установок и ответов на вопрос о природе реальности и человеческого знания. Но следует четко помнить об относительной природе любой парадигмы — какой бы прогрессивной она ни была и как бы убедительно ни формулировалась. Не следует смешивать ее с истиной о реальности. Согласно Куну, парадигмы играют в истории науки решающую, сложную и неоднозначную роль. Из приведенных выше соображений ясно, что они безусловно существенны и необходимы для научного прогресса. Однако на определенных стадиях развития они действуют как концептуальная смирительная рубашка — тем, что покушаются на возможности новых открытий и исследования новых областей реальности. В истории науки прогрессивная и реакционная функции парадигм словно чередуются с некоторым предсказуемым ритмом.
Ранним стадиям наук, которые Кун описывает как "допарадигмальные периоды", свойственны концептуальный хаос и конкуренция большого числа расходящихся воззрений на природу. Ни одно из них нельзя сразу отбросить как неверное, так как все они приблизительно соответствуют наблюдениям и научным методам своего времени. Простая, элегантная и правдоподобная концептуализация данных, готовая объяснить большую часть имеющихся наблюдений и обещающая служить руководящей линией для будущих исследований, начинает в данной ситуации играть роль доминирующей парадигмы. Когда парадигму принимает большая часть научного сообщества, она становится обязательной точкой зрения. На этом этапе имеется опасность ошибочно увидеть в ней точное описание реальности, а не вспомогательную карту, удобное приближение и модель для организации существующих данных. Такое смешение карты с территорией характерно для истории науки. Ограниченное знание о природе, существовавшее на протяжении последовательных исторических периодов, представлялось научным деятелям тех времен исчерпывающей картиной реальности, в которой не хватает лишь деталей. Это наблюдение столь впечатляет, что историк легко мог бы представить развитие науки историей ошибок и идиосинкразий, а не систематическим накоплением информации и постепенным приближением к окончательной истине.
Как только парадигма принята, она становится мощным катализатором научного прогресса; Кун называет эту стадию "периодом нормальной науки". Большинство ученых все свое время занимается нормальной наукой, из-за чего эта отдельная сторона научной деятельности стала в прошлом синонимом науки вообще.
Нормальная наука основывается на допущении, что научное сообщество знает, что такое Вселенная. В главенствующей теории определено не только то, чем является мир, но и чем он не является; наряду с тем, что возможно, она определяет и то, что в принципе невозможно. Кун описал научные исследования как "напряженные и всепоглощающие усилия рассовать природу по концептуальным ящикам, заготовленным в профессиональном образовании". Пока существование парадигмы остается само собой разумеющимся, только те проблемы будут считаться законными, для которых можно предположить решение — это гарантирует быстрый успех нормальной науки. При таких обстоятельствах научное сообщество сдерживает и подавляет (часто дорогой ценой) всякую новизну, потому что новшества губительны для главного дела, которому оно предано.
Парадигмы, следовательно, несут в себе не только познавательный, но и нормативный смысл; в дополнение к тому, что они являются утверждениями о природе реальности, они также определяют разрешенное проблемное поле, устанавливают допустимые методы и набор стандартных решений. Под воздействием парадигмы все научные основания в какой-то отдельной области подвергаются коренному переопределению. Некоторые проблемы, представлявшиеся ранее ключевыми, могут быть объявлены несообразными или ненаучными, а иные — отнесены к другой дисциплине. Или же наоборот, какие-то вопросы, прежде не существовавшие или считавшиеся тривиальными, могут неожиданно оказаться предметами значительного научного интереса. Даже в тех областях, где старая парадигма сохраняет свою действенность, понимание проблем не остается тем же самым и требует нового обозначения и определения. Нормальная наука, основанная на новой парадигме, не только несовместна, но и несопоставима с практикой, которой управляла предыдущая парадигма.
Нормальная наука занимается по сути только решением задач; ее результаты в основном предопределены самой парадигмой, она производит мало нового. Главное внимание уделяется способу достижения результатов, а цель состоит в дальнейшем оттачивании ведущей парадигмы, что способствует увеличению сферы ее применения. Следовательно, нормальные исследования кумулятивны, так как ученые отбирают только те проблемы, которые могут быть решены при помощи уже существующих концептуальных и. инструментальных средств. Кумулятивное приобретение фундаментально новых знаний при этих обстоятельствах не просто редкостно, а в принципе невероятно. Действительное открытие может произойти только в том случае, если не сбудутся предположения относительно природы, методов и средств исследования, основанные на существующей парадигме. Новые теории не возникнут без разрушения старых воззрений на природу.
Новая, радикальная теория никогда не будет дополнением или приращением к существующим знаниям. Она меняет основные правила, требует решительного пересмотра или переформулирования фундаментальных допущений прежней теории, проводит переоценку существующих фактов и наблюдений. По теории Куна, только в событиях подобного рода можно признать настоящую научную революцию. Она может произойти в каких — то ограниченных областях человеческого знания или может радикально повлиять на целый ряд дисциплин. Сдвиги от аристотелевской к ньютоновской физике или от ньютоновской к эйнштейновской, от геоцентрической системы Птолемея к астрономии Коперника и Галилея, или от теории флогистона к химии Лавуазье — замечательные примеры изменений этого рода. В каждом из этих случаев потребовался отказ от широко принятой и достойной научной теории в пользу другой, в принципе с ней несовместимой. Каждый из этих сдвигов вылился в решительное переопределение проблем, доступных и значимых для научного исследования. Кроме того, они заново определили то, что допустимо считать проблемой, а что — стандартами законного ее решения. Этот процесс приводил к коренному преобразованию научного воображения; мы не преувеличим, если скажем, что под его воздействием менялось само восприятие мира.
Томас Кун отметил, что всякая научная революция предваряется и предвещается периодом концептуального хаоса, когда нормальная практика науки постепенно переходит в то, что он называет "экстраординарной наукой". Раньше или позже повседневная практика нормальной науки обязательно приведет к открытию аномалий. Во многих случаях некоторые приборы перестанут работать так, как предсказывает парадигма, в ряде наблюдений обнаружится то, что никак не вместить в существующую систему убеждений, или же проблема, которую нужно решить, не будет поддаваться настойчивым усилиям выдающихся специалистов.
Пока научное сообщество остается под чарами парадигмы, одних аномалий будет недостаточно, чтобы засомневаться в обоснованности базовых допущений. Поначалу неожиданные результаты будут называться "плохими исследованиями", поскольку диапазон возможных результатов четко определен парадигмой. Когда результаты подтверждаются повторными экспериментами, это может привести к кризису в данной области. Однако даже тогда ученые не откажутся от парадигмы, которая привела их к кризису. Научная теория, однажды получившая статус парадигмы, до тех пор будет в ходу, пока ей не найдется жизнеспособной альтернативы.
Несовместимости постулатов парадигмы и наблюдений еще недостаточно. В течение некоторого времени расхождение будет рассматриваться как проблема, которая в конце концов разрешится за счет модификаций и прояснений. И все же после периода утомительных и бесполезных усилий аномалия вдруг выходит за рамки еще одной загадки, и данная дисциплина вступает в период экстраординарной науки. Лучшие умы в этой области концентрируют свое внимание на проблеме. Критерии исследования начинают слабеть, экспериментаторы становятся менее предубежденными и готовыми рассматривать дерзкие альтернативы. Растет число конкурирующих обоснований, причем они все больше расходятся по смыслу.
Неудовлетворенность существующей парадигмой возрастает и выражается все более недвусмысленно. Ученые готовы обратиться за помощью к философам и обсуждать с ними фундаментальные установки — о чем и речи не могло быть в период нормальных изысканий. До и во время научных революций происходят также горячие дебаты о законности методов, проблем и стандартов. В этих обстоятельствах, с развитием кризиса возрастает профессиональная неуверенность. Несостоятельность старых правил ведет к интенсивным поискам новых.
Во время переходного периода проблемы можно решать как при помощи старой, так и при помощи новой парадигмы. Это неудивительно — философы науки не раз доказывали, что конкретный набор данных всегда можно интерпретировать в рамках нескольких теоретических построений. Научные революции — это те некумулятивные эпизоды в науке, когда старая парадигма полностью или частично заменяется новой, с ней несовместной. Выбор между двумя конкурирующими парадигмами нельзя сделать на основе оценочных процедур нормальной науки. Последняя является прямой наследницей старой парадигмы, и ее судьба решающим образом зависит от исхода этого соревнования. Поэтому парадигма становится жестким предписанием по необходимости — она в состоянии к чему-то склонить, но не способна убедить ни логическими, ни даже вероятностными аргументами. Перед двумя конкурирующими школами встает серьезная проблема коммуникации. Они оперируют разными базовыми постулатами о природе реальности и по-разному определяют элементарные понятия.
Вследствие этого, они не могут прийти к согласию даже в том, какие проблемы считать важными, какова их природа и что собой представляет их возможное решение. Научные критерии разнятся, аргументы зависят от парадигмы, а осмысленная конфронтация невозможна без взаимной интерпретации понятий. В рамках новой парадигмы старые термины обретают совсем иные определения и новый смысл; в результате они скорее всего и соотноситься будут совершенно иначе. Коммуникация через концептуальную перегородку будет заведомо неполной и приведет к путанице. В качестве характерного примера можно привести полное различие по смыслу таких понятий, как материя, пространство и время в ньютоновской и эйнштейновской моделях. Рано или поздно, ценностные суждения тоже вступят в действие, поскольку разные парадигмы расходятся в том, какие проблемы решать, а какие оставлять без ответа. Критерии же для экспертизы по этой ситуации находятся целиком вне круга нормальной науки.
Ученый, занятый нормальной наукой, становится решателем задач. Парадигма для него — то, что само собой разумеется, и ему совсем не интересно проверять ее надежность. На самом деле он существенно укрепляет ее фундаментальные допущения. Этому в частности есть такие вполне понятные объяснения, как энергия и время, затраченные в прошлом на обучение, или академическое признание, тесно связанное с разработкой данной парадигмы. Однако корни затруднения уходят гораздо глубже, за пределы человеческих ошибок и эмоциональных привнесений.
Они затрагивают саму природу парадигм и их роль в науке. Важная часть этого сопротивления — уверенность в том, что текущая парадигма верно представляет реальность, и в том, что она в конце концов справится со всеми своими проблемами. Таким образом, сопротивление новой парадигме является, в конечном счете, той самой предрасположенностью, которая делает возможным существование нормальной науки. Ученый, занимающийся нормальной наукой, напоминает шахматиста, чья активность и способность к решению задач жестко зависят от набора правил. Суть игры состоит в отыскании оптимальных решений в контексте этих априорных правил, и в подобных обстоятельствах было бы абсурдным в них сомневаться — а уж тем более их изменять. В обоих примерах правила игры разумеются сами собой; они представляют необходимый набор предпосылок для деятельности по решению задач. Новизна же ради новизны в науке не желательна, в отличие от других областей творчества.
Таким образом, до проверки парадигмы дело доходит, только в том случае, когда при постоянных неудачах решить важную задачу возникает кризис, порождающий конкуренцию двух парадигм. Новой парадигме предстоит пройти испытание по определенным критериям качества. Она должна предложить решение каких-то ключевых проблем в тех областях, где старая парадигма оказалась несостоятельной. Кроме того, после парадигмальной смены должна быть сохранена такая же способность к решению задач, какая была у уходящей парадигмы. Для нового подхода важна также готовность к решению дополнительных проблем в новых областях. И, тем не менее, в научных революциях наряду с выигрышами всегда есть и потери. Их обычно скрывают, принимая негласно — до той поры, пока прогресс. гарантирован.
Так, ньютоновская механика, в отличие от аристотелевской и картезианской динамики, не объяснила природу сил притяжения между частицами материи, а просто допустила гравитацию. Этот вопрос был позднее адресован общей теории относительности и только в ней получил разрешение. Оппоненты Ньютона считали его приверженность к врожденным силам возвратом к средневековью. Точно так же, теория Лавуазье не смогла ответить на вопрос, почему самые разные металлы столь похожи — вопрос, с которым успешно справлялась теория флогистона. И только в двадцатом веке наука снова смогла взяться за эту тему. Оппоненты Лавуазье возражали также против отказа от "химических принципов" в пользу лабораторных элементов, считая это регрессом от обоснования к простому наименованию. В другом подобном случае, Эйнштейн и другие физики противились главенствовавшей вероятностной интерпретации квантовой физики.
Новая парадигма не принимается постепенно, под неумолимым воздействием очевидности и логики. Смена происходит мгновенно, она похожа на психологическое превращение или на сдвиг в восприятии фигуры и заднего плана, и оно подчиняется закону "все или ничего". Ученые, избирающие для себя новую парадигму, говорят о том, что их «осенило», о неожиданном решении или о вспышке проясняющей интуиции. Почему так происходит, пока не совсем понятно. В дополнение к способности парадигмы исправить кризисную ситуацию, к которой привела старая парадигма, Кун упоминает в качестве причин иррациональные мотивы, биографически предопределенную идиосинкразию, исходную репутацию или национальность основоположника и другие причины. Кроме того, важную роль могут играть и эстетические качества парадигмы — такие, как элегантность, простота и красота.
В науке существовала тенденция рассматривать последствия смены парадигмы с точки зрения нового толкования имеющихся данных. Согласно этому взгляду, наблюдения однозначно определяются природой объективного мира и аппарата восприятия. Однако, такая позиция сама зависит от парадигмы — это одно из основных допущений картезианского подхода к миру. Необработанные данные наблюдения далеки от того, чтобы представлять чистое восприятие; а стимулы не следует путать с их восприятием или ощущением. Восприятие обусловлено опытом, образованием, языком и культурой. При определенных обстоятельствах одни и те же стимулы могут привести к различным ощущениям, а различные стимулы — к одинаковым. Для первого из этих положений примером могут служить двусмысленные картины, вызывающие радикальное переключение гештальта восприятия. Самые известные из них те, что могут быть восприняты двумя различными способами — т. е. как утка или кролик, как античная ваза или два человеческих профиля. Хорошим примером второго положения служит человек с дефектом зрения, который учится при помощи сложных линз корректировать изображение мира. Нет нейтрального языка наблюдения, который строился бы только по отпечаткам на глазной сетчатке. В понимании природы стимулов, сенсорных органов и их взаимодействия отражается существующая теория восприятия и человеческого разума.
Ученый, принимающий новую парадигму, не интерпретирует реальность поновому, скорее он похож на человека в новых очках. Он видит те же самые объекты и находит их совершенно преображенными по сути и во многих деталях, при этом будет убежден, что они таковы на самом деле.
Мы не преувеличим, говоря, что со сменой парадигмы мир ученых меняется тоже. Они используют новые инструменты, ищут в других местах, наблюдают другие объекты и постигают даже знакомое в совершенно ином свете. Согласно Куну, этот радикальный сдвиг восприятия можно сравнить с неожиданным перемещением на другую планету. Научный факт нельзя отделить от парадигмы с абсолютной четкостью. Мир ученых изменяется качественно и количественно за счет новых разработок — либо факта, либо теории.
Сторонники революционной парадигмы обычно не интерпретируют концептуальный сдвиг как новое, но относительное, в конечном счете, восприятие реальности. А если это все-таки происходит, возникает тенденция отбросить старое, как неправильное и приветствовать новое, как точную систему описания. Однако, в строгом смысле, ни одна из старых теорий не была действительно плохой, пока применялась только к тем явлениям, которые могла адекватно объяснить. Неправильным было обобщение результатов на другие области науки. Таким образом, в соответствии с теорией Куна, старые теории можно сохранить и оставить как верные в том случае, когда диапазон их применения ограничен только такими явлениями и такой точностью наблюдения, когда уже можно говорить об экспериментальной очевидности. Это значит, что ученому нельзя говорить «научно» и авторитетно о каком-либо явлении, которое еще не наблюдалось. Строго говоря, непозволительно полагаться на парадигму, когда исследование только открывает новую область или ищет такой степени точности, для которой в теории нет прецедента. С этой точки зрения даже для теории флогистона не нашлось бы опровержения, не будь она обобщена за пределы той области явлений, которые ею объясняются.
После сдвига парадигмы старую теорию можно понимать в некотором смысле как частный случай новой, но для этого ее нужно сформулировать иначе и преобразовать. Ревизию следует предпринять хотя бы для того, чтобы ученый мог использовать преимущества ретроспективного взгляда; ревизия также подразумевает изменение смысла фундаментальных концепций.
Таким образом, ньютоновская механика может толковаться как специальный случай эйнштейновской теории относительности, и для нее можно предложить разумное объяснение в диапазоне ее применимости. Однако такие основополагающие концепции, как пространство, время и масса, коренным образом изменились и теперь несоизмеримы. Ньютоновская механика сохраняет свою действенность, пока не претендует на применение в области больших скоростей или на неограниченную точность своих описаний и прогнозов. Все исторически значимые теории так или иначе показали свое соответствие наблюдаемым фактам. Правда, ни на одном из уровней развития науки нет решительного ответа на вопрос: согласуется ли какая-то отдельная теория с фактами, и до какой степени согласуется. Тем не менее, полезно сравнить две парадигмы и спросить, какая из них лучше отражает наблюдаемые явления. В любом случае парадигмы всегда следует рассматривать только как модели, а не как окончательные описания реальности.
Новая парадигма редко принимается легко, поскольку это зависит от различных факторов эмоционального, политического и административного свойства, а не является просто делом логического доказательства. В зависимости от природы и горизонта парадигмы, а также от других обстоятельств могут потребоваться усилия не одного поколения, прежде чем новый взгляд на мир установится в научном сообществе. Высказывания двух великих ученых показательны в этом отношении. Первое — заключительный пассаж из "Происхождения видов" Чарльза Дарвина (Darwin, 1859): "Хотя я полностью убежден в истинности воззрений, представленных в этом томе… я ни в коей мере не надеюсь убедить опытных натуралистов, в чьих умах запасено множество фактов, которые на протяжении долгого времени понимались с точки зрения, абсолютно противоположной моей… Но я смотрю в будущее с надеждой на молодых натуралистов, которые смогут взглянуть на обе стороны вопроса беспристрастно". Еще более убедителен комментарий Макса Планка из его "Научной автобиографии" (Plank, 1968): "…новая научная истина не убеждает оппонентов, не заставляет их прозреть, побеждает она потому, что ее оппоненты в конце концов умирают и вырастает новое, знакомое с ней поколение".
Как только новая парадигма принята и ассимилирована, ее основные положения включаются в учебники. Поскольку они становятся источниками авторитета и опорой педагогики, их приходится переписывать после каждой научной революции. По самой своей природе эти положения будут искажать не только специфику, но и саму суть той революции, которая их породила. Наука описывается как серия индивидуальных открытий и изобретений, которые в совокупности представляют современное тело знания. И выходит так, что с самого начала ученые пытались достичь цели, предписанные самой последней парадигмой. В исторических обзорах авторы склонны раскрывать только те аспекты работы отдельных ученых, в которых можно увидеть вклад в современное мировоззрение. Так, обсуждая ньютоновскую механику, они не упоминали ни той роли, которую Ньютон отводил Богу, ни глубокого интереса к астрологии и алхимии, которые интегрировали всю его философию. Аналогично, нигде не упоминается о том, что декартовский дуализм ума и тела подразумевает существование Бога. В учебниках не принято упоминать, что многие из основателей современной физики — Эйнштейн, Бом, Гейзенберг, Шредингер, Бор и Оппенгеймер — не только считали свои работы вполне совместимыми с мистическим мировоззрением, но в каком-то смысле открывали мистические области своими научными занятиями. Как только учебники переписаны, наука снова оказывается линейным и кумулятивным предприятием, а история науки излагается как постепенное приращение знаний. Доля человеческих ошибок и идиосинкразии всегда умалялась, а циклическая динамика парадигм с ее периодическими сдвигами затемнялась.
Подготовлялось поле для спокойной практики нормальной науки, до тех пор пока следующее накопление наблюдений не вызовет к жизни новую парадигму. Еще один философ, чья работа имеет непосредственное отношение к теме — Филипп Франк. В своей ключевой книге "Философия науки" (Frank, 1974)он дает проницательный детальный анализ взаимоотношений между наблюдаемыми фактами и научными теориями. Ему удалось развеять миф о том, что научные теории можно логически выводить из наличных фактов и что они однозначно зависят от наблюдений феноменального мира. Используя в качестве исторических примеров геометрические теории Евклида, Римана и Лобачевского, ньютоновскую механику, эйнштейновскую теорию относительности и квантовую физику, он пришел к замечательным догадкам о природе и динамике научных теорий.