Страница:
Все сказанное относится, несомненно, не только к статьям или рефератам, но в такой же степени к лекционным курсам, учебникам, монографиям. Здесь мы тоже встречаем постоянное воспроизведение одних и тех же схем и принципов организации материала иногда на протяжении многих лет. На интересный пример такого рода указывает американский специалист по термодинамике М. Трайбус: «С того времени, когда Рудольф Клаузиус написал свою книгу „Механическая теория теплоты“ѕ почти все учебники по термодинамике для инженеров пишутся по одному образцу. Конечно, за прошедший век интересы изменились и состоят не в изучении паровых машин, однако и сейчас, читая книгу Клаузиуса, нельзя сказать, что она устарела».
Выше мы уже отмечали, что географическую карту или классификацию можно рассматривать как определённым образом организованный набор ячеек памяти. Но нечто аналогичное демонстрирует нам и оглавление любой монографии или учебного курса: отдельные разделы – это тоже ячейки памяти, в которые мы вносим определённую информацию. Способы организации таких ячеек достаточно многообразны, но довольно часто в основе лежит следующий принцип: задаётся некоторая общая картина изучаемой действительности, и ячейки памяти ставятся в соответствие отдельным элементам этой картины.
Не претендуя на полноту, укажем хотя бы некоторые из таких способов организации: 1) Графический способ. Он состоит в том, что строится графическое изображение объекта, и отдельные его элементы становятся ячейками памяти для записи дополнительной информации. Можно, например, начертить план дома или квартиры и проставить затем на чертеже соответствующие размеры. Географическая карта демонстрирует именно такой способ организации; 2) Классификационный способ: множество изучаемых объектов при соблюдении определённых правил разбивается на подмножества, и знания строятся относительно каждого из таких подмножеств. Можно встретить немало солидных сводок или учебных курсов с именно такой организацией ячеек памяти. Перелистайте для примера хотя бы какой-нибудь курс описательной минералогии; 3) Аналитический способ организации. Он состоит в том, что изучаемый объект разделяется на части или подсистемы, и знания группируются соответствующим образом. Так построены, например, курсы анатомии животных или растений. Географическое районирование тоже может лежать в основе аналитического способа организации памяти; 4) Дисциплинарный способ. Он основан на том, что один и тот же объект можно описывать с точки зрения разных научных дисциплин. Например, строя курс океанологии, можно говорить о физике океана, о химических свойствах морской воды, о биологии океана и т. п.; 5) Категориальный способ. При описании любых объектов наши знания можно группировать по категориальному принципу, т. е. как знания о свойствах, о строении, о видах и разновидностях, о происхождении и развитии. В основе лежит некоторое категориальное, т. е. максимально общее представление о действительности.
Приведённый перечень далеко не полон и не претендует на то, чтобы быть классификацией. Перечисленные способы организации знания сплошь и рядом не исключают друг друга, ибо выделены по разным основаниям. Так, например, графический способ чаще всего является и аналитическим. В реальном познании мы, как правило, имеем дело с различными и иногда достаточно сложными комбинациями всех способов такого рода, что, разумеется, не исключает и их изолированного рассмотрения. Любой учебный курс демонстрирует нам набор определённым образом организованных ячеек памяти, что позволяет в большинстве случаев и ставить вопросы, и вписывать в общую систему вновь получаемые знания. При этом, разумеется, необходимы и исследовательские программы.
Традиции, таким образом, управляют не только непосредственным ходом научного исследования. Не в меньшей степени они определяют и характер наших задач и форму фиксации полученных результатов, т. е. принципы организации и систематизации знания. И образцы – это не только образцы постановки эксперимента или решения задач, но и образцы продуктов научной деятельности. Сказав это последнее, мы тем самым зафиксировали ещё одну особенность неявных коллекторских программ по сравнению с исследовательскими. Механизм их жизни иной, ибо они заданы не образцами самой деятельности, а образцами её продуктов. О различиях такого рода мы уже говорили во второй главе.
Эстафетная модель науки
Пути формирования науки
Конфликт программ и понятие модели
Глава 5.
Типы новаций в развитии науки
Выше мы уже отмечали, что географическую карту или классификацию можно рассматривать как определённым образом организованный набор ячеек памяти. Но нечто аналогичное демонстрирует нам и оглавление любой монографии или учебного курса: отдельные разделы – это тоже ячейки памяти, в которые мы вносим определённую информацию. Способы организации таких ячеек достаточно многообразны, но довольно часто в основе лежит следующий принцип: задаётся некоторая общая картина изучаемой действительности, и ячейки памяти ставятся в соответствие отдельным элементам этой картины.
Не претендуя на полноту, укажем хотя бы некоторые из таких способов организации: 1) Графический способ. Он состоит в том, что строится графическое изображение объекта, и отдельные его элементы становятся ячейками памяти для записи дополнительной информации. Можно, например, начертить план дома или квартиры и проставить затем на чертеже соответствующие размеры. Географическая карта демонстрирует именно такой способ организации; 2) Классификационный способ: множество изучаемых объектов при соблюдении определённых правил разбивается на подмножества, и знания строятся относительно каждого из таких подмножеств. Можно встретить немало солидных сводок или учебных курсов с именно такой организацией ячеек памяти. Перелистайте для примера хотя бы какой-нибудь курс описательной минералогии; 3) Аналитический способ организации. Он состоит в том, что изучаемый объект разделяется на части или подсистемы, и знания группируются соответствующим образом. Так построены, например, курсы анатомии животных или растений. Географическое районирование тоже может лежать в основе аналитического способа организации памяти; 4) Дисциплинарный способ. Он основан на том, что один и тот же объект можно описывать с точки зрения разных научных дисциплин. Например, строя курс океанологии, можно говорить о физике океана, о химических свойствах морской воды, о биологии океана и т. п.; 5) Категориальный способ. При описании любых объектов наши знания можно группировать по категориальному принципу, т. е. как знания о свойствах, о строении, о видах и разновидностях, о происхождении и развитии. В основе лежит некоторое категориальное, т. е. максимально общее представление о действительности.
Приведённый перечень далеко не полон и не претендует на то, чтобы быть классификацией. Перечисленные способы организации знания сплошь и рядом не исключают друг друга, ибо выделены по разным основаниям. Так, например, графический способ чаще всего является и аналитическим. В реальном познании мы, как правило, имеем дело с различными и иногда достаточно сложными комбинациями всех способов такого рода, что, разумеется, не исключает и их изолированного рассмотрения. Любой учебный курс демонстрирует нам набор определённым образом организованных ячеек памяти, что позволяет в большинстве случаев и ставить вопросы, и вписывать в общую систему вновь получаемые знания. При этом, разумеется, необходимы и исследовательские программы.
Традиции, таким образом, управляют не только непосредственным ходом научного исследования. Не в меньшей степени они определяют и характер наших задач и форму фиксации полученных результатов, т. е. принципы организации и систематизации знания. И образцы – это не только образцы постановки эксперимента или решения задач, но и образцы продуктов научной деятельности. Сказав это последнее, мы тем самым зафиксировали ещё одну особенность неявных коллекторских программ по сравнению с исследовательскими. Механизм их жизни иной, ибо они заданы не образцами самой деятельности, а образцами её продуктов. О различиях такого рода мы уже говорили во второй главе.
Эстафетная модель науки
Мы будем рассматривать науку как социальный куматоид, представляющий собой постоянную реализацию двух типов программ: исследовательских и коллекторских. Эти программы частично вербализованы, но в основной своей массе существуют на уровне эстафет. Они тесно связаны и постоянно взаимодействуют друг с другом. В составе коллекторских программ, как было показано выше, можно дополнительно выделить программы референции, проблематизации и программы систематизации знания. Что все это даёт по сравнению с моделью Т.Куна? Прежде всего то, что наука сразу предстаёт перед нами как очень динамичная открытая система, а отдельный учёный – приобретает относительную свободу выбора. Рассмотрим это несколько более подробно.
Представим себе, что мы работаем в некоторой коллекторской программе, определяющей, что мы хотим знать и о чем именно. В этом случае мы свободны в выборе методов и можем заимствовать их из других областей науки. Биолог при этом остаётся биологом, а почвовед почвоведом, хотя они широко используют методы физики или химии. Границы научной дисциплины задают здесь не методы, а коллекторская программа, точнее, программа референции. Поэтому в довольно широких пределах учёный свободен и в выборе задач. Очевидно, что изучая разные объекты, можно ставить сходные задачи, что и открывает возможности заимствования. Например, проблема эволюции активно проникала, начиная с XIX века, во все области науки, отнюдь не разрушая границы научных дисциплин. Иначе говоря, учёный приобретает некоторую свободу и в выборе отдельных элементов коллекторской программы. Это относится не только к вопросам, но и к способам систематизации знания. Границы науки определяются прежде всего тем, о чем именно мы строим знание, т. е. программами референции. Кстати, возможны ситуации, когда коллекторская программа требует систематизации методов исследования, т. е. систематизации исследовательских программ. В этом случае границы научной дисциплины будут определяться характером задач и методами их решения.
Выделение исследовательских и коллекторских программ и признание их многообразия приводит к тому, что куновская парадигма в рамках новой модели как бы растворяется, и учёный вырывается в сферу науки или культуры как целого. Да, он, конечно, запрограммирован и ограничен, но не теоретическими концепциями своей узкой области, а только всем набором образцов той или иной эпохи, к которой он принадлежит. Он может заимствовать методы, характер задач, способы систематизации знания, он может строить теории по образцу уже построенных теорий в других областях науки. Он при этом вовсе не нарушает границ своей компетенции и не нарушает дисциплинарных границ. Просто эти границы становятся прозрачными для заимствований, а результаты, полученные в любой области, оказываются полифункциональными и потенциально значимыми для науки в целом.
В своих научно-популярных лекциях, посвящённых квантовой электродинамике, Р. Фейнман пишет следующее: «Я хотел бы подчеркнуть одно обстоятельство. Теории, посвящённые остальной физике, очень похожи на квантовую электродинамику. Почему все физические теории имеют столь сходную структуру?». Одну из возможных причин Фейнман видит в ограниченности воображения физиков: «встретившись с новым явлением, мы пытаемся вогнать его в уже имеющиеся рамки». Последняя фраза очень напоминает Т.Куна с той только разницей, что речь-то идёт о «рамках», заданных образцами другой дисциплины, другого раздела физики. В свете куновской концепции это невозможно: отдельные дисциплины там вообще не взаимодействуют, а существуют как бы сами по себе. Новая модель, напротив, рассматривает науку в целом и в этом целом ищет источник развития отдельных дисциплин. Эта ориентация на целое и составляет главную особенность новой модели.
Картина выглядит примерно следующим образом. Существует множество программ референции, которые служат как бы «центрами кристаллизации» для всех остальных программ, образуя научные дисциплины. Любой учёный, связавший себя с изучением определённого круга явлений, тем не менее достаточно свободен в выборе проблем, методов исследования и способов систематизации знания. Программы с некоторыми изменениями, обусловленными сменой контекста, свободно «кочуют» из одной области в другую. Поэтому объединение всех этих программ в работе учёного или даже в рамках той или иной отдельной дисциплины достаточно ситуативно и динамично, а каждое изменение той или иной из них в любой области знания, чем бы оно ни было вызвано, может в принципе иметь последствия для любой другой науки.
Аналогичным образом обстоит дело и с продуктами научного исследования, т. е. со знаниями. Они поступают в ведение коллекторских программ, но никогда нельзя точно предсказать, каких именно. Тот факт, например, что турмалин электризуется при нагревании, вошёл в арсенал и физики, и минералогии. Таблицу Менделеева можно встретить не только в курсе химии, но и физики. Каждая коллекторская программа вправе отбирать все, что соответствует её критериям, независимо от того, в рамках какой дисциплины были получены интересующие её знания. При этом происходят и некоторые преобразования самих знаний, что, однако, ничего не меняет по существу. Важно, что знания, полученные в рамках некоторой дисциплины, вовсе не становятся её «собственностью» и могут, в принципе, оказаться существенными для совсем других разделов науки.
Продолжая развивать тему «На что похожа наука?», можно сравнить отдельную научную дисциплину и газету. Представьте себе множество газет разного профиля: политическую, экономическую, спортивную. Каждая имеет редактора, который является носителем некоторой коллекторской программы и отбирает нужную информацию. Эта информация, однако, может поступать не только от собственных корреспондентов газеты, но из самых различных источников, включая перепечатку материалов из других газет. Каждый корреспондент владеет определёнными методами получения информации, но может и заимствовать методы у других корреспондентов. Редактор тоже способен совершенствовать свою программу под влиянием других газет. А чем газета отличается от науки? Она однодневка. Но возьмите подшивки за много лет и попытайтесь систематизировать информацию в свете некоторой коллекторской программы. Вы вполне можете получить историческое описание, основанное на газетных источниках.
Предложенная модель содержит в себе большой потенциал выявления различных возможных вариантов и комбинаций и приводит к целому ряду следствий, некоторые из которых мы рассмотрим как в этой, так и в следующих главах. Мы постараемся также несколько уточнить и обогатить эту модель. Но один вывод напрашивается уже сейчас: нельзя понять развитие науки, прослеживая историю какой-либо одной дисциплины. А между тем именно так пишется у нас история науки. Нет истории физики или истории географии, существует история науки как целого.
Представим себе, что мы работаем в некоторой коллекторской программе, определяющей, что мы хотим знать и о чем именно. В этом случае мы свободны в выборе методов и можем заимствовать их из других областей науки. Биолог при этом остаётся биологом, а почвовед почвоведом, хотя они широко используют методы физики или химии. Границы научной дисциплины задают здесь не методы, а коллекторская программа, точнее, программа референции. Поэтому в довольно широких пределах учёный свободен и в выборе задач. Очевидно, что изучая разные объекты, можно ставить сходные задачи, что и открывает возможности заимствования. Например, проблема эволюции активно проникала, начиная с XIX века, во все области науки, отнюдь не разрушая границы научных дисциплин. Иначе говоря, учёный приобретает некоторую свободу и в выборе отдельных элементов коллекторской программы. Это относится не только к вопросам, но и к способам систематизации знания. Границы науки определяются прежде всего тем, о чем именно мы строим знание, т. е. программами референции. Кстати, возможны ситуации, когда коллекторская программа требует систематизации методов исследования, т. е. систематизации исследовательских программ. В этом случае границы научной дисциплины будут определяться характером задач и методами их решения.
Выделение исследовательских и коллекторских программ и признание их многообразия приводит к тому, что куновская парадигма в рамках новой модели как бы растворяется, и учёный вырывается в сферу науки или культуры как целого. Да, он, конечно, запрограммирован и ограничен, но не теоретическими концепциями своей узкой области, а только всем набором образцов той или иной эпохи, к которой он принадлежит. Он может заимствовать методы, характер задач, способы систематизации знания, он может строить теории по образцу уже построенных теорий в других областях науки. Он при этом вовсе не нарушает границ своей компетенции и не нарушает дисциплинарных границ. Просто эти границы становятся прозрачными для заимствований, а результаты, полученные в любой области, оказываются полифункциональными и потенциально значимыми для науки в целом.
В своих научно-популярных лекциях, посвящённых квантовой электродинамике, Р. Фейнман пишет следующее: «Я хотел бы подчеркнуть одно обстоятельство. Теории, посвящённые остальной физике, очень похожи на квантовую электродинамику. Почему все физические теории имеют столь сходную структуру?». Одну из возможных причин Фейнман видит в ограниченности воображения физиков: «встретившись с новым явлением, мы пытаемся вогнать его в уже имеющиеся рамки». Последняя фраза очень напоминает Т.Куна с той только разницей, что речь-то идёт о «рамках», заданных образцами другой дисциплины, другого раздела физики. В свете куновской концепции это невозможно: отдельные дисциплины там вообще не взаимодействуют, а существуют как бы сами по себе. Новая модель, напротив, рассматривает науку в целом и в этом целом ищет источник развития отдельных дисциплин. Эта ориентация на целое и составляет главную особенность новой модели.
Картина выглядит примерно следующим образом. Существует множество программ референции, которые служат как бы «центрами кристаллизации» для всех остальных программ, образуя научные дисциплины. Любой учёный, связавший себя с изучением определённого круга явлений, тем не менее достаточно свободен в выборе проблем, методов исследования и способов систематизации знания. Программы с некоторыми изменениями, обусловленными сменой контекста, свободно «кочуют» из одной области в другую. Поэтому объединение всех этих программ в работе учёного или даже в рамках той или иной отдельной дисциплины достаточно ситуативно и динамично, а каждое изменение той или иной из них в любой области знания, чем бы оно ни было вызвано, может в принципе иметь последствия для любой другой науки.
Аналогичным образом обстоит дело и с продуктами научного исследования, т. е. со знаниями. Они поступают в ведение коллекторских программ, но никогда нельзя точно предсказать, каких именно. Тот факт, например, что турмалин электризуется при нагревании, вошёл в арсенал и физики, и минералогии. Таблицу Менделеева можно встретить не только в курсе химии, но и физики. Каждая коллекторская программа вправе отбирать все, что соответствует её критериям, независимо от того, в рамках какой дисциплины были получены интересующие её знания. При этом происходят и некоторые преобразования самих знаний, что, однако, ничего не меняет по существу. Важно, что знания, полученные в рамках некоторой дисциплины, вовсе не становятся её «собственностью» и могут, в принципе, оказаться существенными для совсем других разделов науки.
Продолжая развивать тему «На что похожа наука?», можно сравнить отдельную научную дисциплину и газету. Представьте себе множество газет разного профиля: политическую, экономическую, спортивную. Каждая имеет редактора, который является носителем некоторой коллекторской программы и отбирает нужную информацию. Эта информация, однако, может поступать не только от собственных корреспондентов газеты, но из самых различных источников, включая перепечатку материалов из других газет. Каждый корреспондент владеет определёнными методами получения информации, но может и заимствовать методы у других корреспондентов. Редактор тоже способен совершенствовать свою программу под влиянием других газет. А чем газета отличается от науки? Она однодневка. Но возьмите подшивки за много лет и попытайтесь систематизировать информацию в свете некоторой коллекторской программы. Вы вполне можете получить историческое описание, основанное на газетных источниках.
Предложенная модель содержит в себе большой потенциал выявления различных возможных вариантов и комбинаций и приводит к целому ряду следствий, некоторые из которых мы рассмотрим как в этой, так и в следующих главах. Мы постараемся также несколько уточнить и обогатить эту модель. Но один вывод напрашивается уже сейчас: нельзя понять развитие науки, прослеживая историю какой-либо одной дисциплины. А между тем именно так пишется у нас история науки. Нет истории физики или истории географии, существует история науки как целого.
Пути формирования науки
Противопоставление исследовательских и коллекторских программ позволяет выделить два разных пути в развитии отдельных научных дисциплин в зависимости от того, какие именно программы доминируют на самых первых этапах их формирования. Ниже мы приведём несколько фактов, которые, с одной стороны, могут служить хорошей иллюстрацией предложенной выше модели, а, с другой, дают возможность глубже понять те исходные различия, которые иногда надолго определяют специфику той или иной научной области.
В развитии дисциплин экспериментальных, как правило, доминируют исследовательские программы. Рассмотрим с этой точки зрения первые шаги формирования учения об электричестве. Мы при этом умышленно упростим и огрубим картину, отбросив многочисленные теоретические построения этого периода, но это ничего не меняет по существу. Формирование учения об электричестве выглядит как цепочка связанных друг с другом экспериментальных открытий, обусловленных не столько теоретическим предвидением, сколько фиксацией побочных результатов эксперимента. Основные вехи здесь следующие: 1) Открытие и исследование электризации трением; 2) Открытие проводимости; 3) Открытие явления электрического отталкивания; 4) Обнаружение такого явления, как разряд конденсатора.
Тот факт, что янтарь, если его потереть мехом, начинает притягивать волоски или небольшие кусочки других материалов, было замечено очень давно и, вероятно, случайно. Во всяком случае, об этом уже упоминает Платон. В средневековье, вероятно, столь же случайно было обнаружено, что аналогичными свойствами обладают и некоторые другие вещества. Систематически и целенаправленно это явление начинает исследовать английский врач Уильям Гильберт (15441603), и именно у него эксперимент с электризацией трением превращается в исследовательскую программу. Его начинают воспроизводить с разными телами и в разных вариантах, и вот в 1729 году Стефен Грей обнаруживает, что при натирании мехом стеклянной трубки электризуется и вставленная в трубку пробка. Появляется новая исследовательская программа, связанная теперь с воспроизведением не электризации, а проводимости. Эта программа как бы отпочковывается от предыдущей, происходит как бы ветвление исследовательских программ. Следующая точка такого ветвления связана прежде всего с именем французского учёного Шарля Франсуа Дюфе. В 1733 году он продолжил эксперименты Грея и вдруг заметил, что кусочки металла после соприкосновения с наэлектризованной стеклянной трубкой отталкиваются друг от друга. Воспроизведение этих явлений, т. е. уже третья исследовательская программа, приводит к идее существования двух родов электричества. И вот в 1745 году нидерландский физик Мушенбрук пытается зарядить налитую в стеклянный сосуд воду через проводник и неожиданно получает сильный удар. «Я думал, что пришёл конец», – пишет он Реомюру в 1746 году. Получена лейденская банка, породившая ещё одну исследовательскую программу и сыгравшая значительную роль в развитии учения об электричестве.
Что нам важно во всей этой истории? Бросается в глаза, что уже первые шаги в формировании учения об электричестве связаны с последовательным возникновением все новых и новых исследовательских программ. В любой истории физики этот этап описывается как некоторая цепочка открытий. При этом очевидно, что эксперимент Мушенбрука не мог быть поставлен до открытия проводимости, что опыты Грея уже предполагают исследования Гильберта, обнаружившего, что стекло тоже электризуется, как и янтарь. Перед нами ветвящийся куст исследовательских программ, и именно он подобно каркасу скрепляет и объединяет все получаемые знания.
Перейдём теперь к примерам другого рода. Одним из основателей ботаники считается крупнейший античный мыслитель, сотрудник и последователь Аристотеля Феофраст (372287 гг. до н. э.) Приведём несколько коротких отрывков из его знаменитого труда «Исследование о растениях». 1."Плотники говорят, что ядро есть в каждом дереве; виднее же всего оно у пихты: оно состоит у неё из круговых слоев, наподобие коры". 2. «Жители Иды, говорят, различают между соснами и одну сосну называют „идейской“, другую „приморской“. Из идейской, по их словам, смолы получается больше». 3."Некоторые говорят, что Аравия богаче ладаном, но лучше он на соседних с ней островах, которыми правят арабы".
Отрывков подобного рода можно привести очень много, ибо в тексте Феофраста они встречаются повсеместно. О чем это говорит? О том прежде всего, что «Исследование о растениях» – это систематизация огромного опыта, связанного с растениями, который уже был накоплен в античном мире. Но накапливали его отнюдь не исследователи, а практики. Феофраст ссылается на плотников, на купцов, торгующих ладаном или древесиной, просто на жителей той или иной области, которые сталкиваются с местными растениями в своей повседневной жизни. Но никто из тех, на кого он ссылается, не реализовывал исследовательских программ и не ставил перед собой познавательных задач. Ситуация может показаться парадоксальной: исследовательской деятельности не было, а появляется фундаментальный труд. Но никакого парадокса здесь нет, просто в данном случае доминируют не исследовательские, а коллекторские программы.
Приведём ещё два очень сходных примера. Вот что пишет академик Н. С. Шатский о возникновении региональной геологии: «Региональная геология родилась вместе с геологической картой; правда, и до начала геологического картирования, в XVII и XVIII вв. и даже раньше в литературе встречались региональные описания геологического характера, например, в географических очерках, путешествиях и т. д., но они не были систематическими и чаще касались лишь предметов и явлений, почему-либо заинтересовавших авторов. С введением государственного геологического картирования окончательно выработался тип региональных геологических описаний, представляющих в огромном большинстве случаев как бы объяснительные записки к геологическим картам».
Аналогичные мысли о формировании науки явно проглядывают в работе И. С. Мелехова «Очерк развития науки о лесе в России». Формирование лесоведения автор связывает с нуждами кораблестроения: «Потребность в лесоматериалах для кораблестроения и их быстрое истощение в районах первоначальных заготовок определяли необходимость описания лесов». Эту идею повторяет П. С. Погребняк: «Отечественное лесоведение зародилось в начале XVIII столетия как детище нужды в корабельном лесе».
Может показаться, что речь идёт о довольно тривиальной вещи, о роли практических запросов в формировании науки. Но это не так. В работе И. С. Мелехова хорошо показано, что лес в жизни русского народа всегда играл огромную роль и практические знания о лесе начали формироваться очень давно. Роль кораблестроителя как централизованного и социально значимого потребителя этих знаний состояла прежде всего в том, что появилась государственная потребность в систематическом описании лесов, в организации всех накопленных сведений, в составлении лесных карт. Иными словами, появилась коллекторская программа.
Факты показывают, что в основе формирования науки, по крайней мере в рассмотренных случаях, лежит процесс систематизации знаний, которые, вообще говоря, уже могут существовать, но разбросаны и никак не организованы. Но кто управляет этим процессом систематизации, кто задаёт соответствующую программу? И Шатский, и Мелехов единодушно указывают на роль социально значимого потребителя знаний. Наличие такого потребителя или заказчика сильно упрощает задачу экспликации той программы, которая может здесь иметь место. Почти очевидно, что потребитель в рассмотренных ситуациях задаёт прежде всего два параметра знания: он говорит, что именно он хочет знать и о чем. Эти два класса характеристик и лежат, вероятно, в основе первичной систематизации знания. С одной стороны, они определяют референцию знания, которое нас интересует: о чем оно, о лесе или о горных породах. С другой, – тип содержания или репрезентации: что мы хотим знать о горных породах, их физические свойства или химический состав. Напрашивается, конечно, ещё и третий вопрос: Как? Как мы можем получить требуемые знания? Но этот вопрос интересует уже не потребителя, а производителя.
Очевидно, что фигура потребителя вовсе не обязательна, если у нас уже есть образцы систем знания. Продолжая приведённый выше отрывок, Н. С. Шатский пишет: «Обычный, наиболее часто встречающийся тип региональных описаний заключает изложение стратиграфии и тектоники описываемого района, характеристику магматических образований и полезных ископаемых. Этим чисто геологическим частям обыкновенно предшествует характеристика рельефа и обзор литературных данных о строении района. Весьма обычны также главы, в которых излагается геологическая история...» Нетрудно видеть, что перед нами некоторая принципиальная инструкция по построению геологического описания, т. е. коллекторская программа. Но она, скорее всего, только эксплицирует ту неявную программу, которая без всяких инструкций как раз и порождает типовые тексты, следующие по своей структуре одним и тем же образцам.
В развитии дисциплин экспериментальных, как правило, доминируют исследовательские программы. Рассмотрим с этой точки зрения первые шаги формирования учения об электричестве. Мы при этом умышленно упростим и огрубим картину, отбросив многочисленные теоретические построения этого периода, но это ничего не меняет по существу. Формирование учения об электричестве выглядит как цепочка связанных друг с другом экспериментальных открытий, обусловленных не столько теоретическим предвидением, сколько фиксацией побочных результатов эксперимента. Основные вехи здесь следующие: 1) Открытие и исследование электризации трением; 2) Открытие проводимости; 3) Открытие явления электрического отталкивания; 4) Обнаружение такого явления, как разряд конденсатора.
Тот факт, что янтарь, если его потереть мехом, начинает притягивать волоски или небольшие кусочки других материалов, было замечено очень давно и, вероятно, случайно. Во всяком случае, об этом уже упоминает Платон. В средневековье, вероятно, столь же случайно было обнаружено, что аналогичными свойствами обладают и некоторые другие вещества. Систематически и целенаправленно это явление начинает исследовать английский врач Уильям Гильберт (15441603), и именно у него эксперимент с электризацией трением превращается в исследовательскую программу. Его начинают воспроизводить с разными телами и в разных вариантах, и вот в 1729 году Стефен Грей обнаруживает, что при натирании мехом стеклянной трубки электризуется и вставленная в трубку пробка. Появляется новая исследовательская программа, связанная теперь с воспроизведением не электризации, а проводимости. Эта программа как бы отпочковывается от предыдущей, происходит как бы ветвление исследовательских программ. Следующая точка такого ветвления связана прежде всего с именем французского учёного Шарля Франсуа Дюфе. В 1733 году он продолжил эксперименты Грея и вдруг заметил, что кусочки металла после соприкосновения с наэлектризованной стеклянной трубкой отталкиваются друг от друга. Воспроизведение этих явлений, т. е. уже третья исследовательская программа, приводит к идее существования двух родов электричества. И вот в 1745 году нидерландский физик Мушенбрук пытается зарядить налитую в стеклянный сосуд воду через проводник и неожиданно получает сильный удар. «Я думал, что пришёл конец», – пишет он Реомюру в 1746 году. Получена лейденская банка, породившая ещё одну исследовательскую программу и сыгравшая значительную роль в развитии учения об электричестве.
Что нам важно во всей этой истории? Бросается в глаза, что уже первые шаги в формировании учения об электричестве связаны с последовательным возникновением все новых и новых исследовательских программ. В любой истории физики этот этап описывается как некоторая цепочка открытий. При этом очевидно, что эксперимент Мушенбрука не мог быть поставлен до открытия проводимости, что опыты Грея уже предполагают исследования Гильберта, обнаружившего, что стекло тоже электризуется, как и янтарь. Перед нами ветвящийся куст исследовательских программ, и именно он подобно каркасу скрепляет и объединяет все получаемые знания.
Перейдём теперь к примерам другого рода. Одним из основателей ботаники считается крупнейший античный мыслитель, сотрудник и последователь Аристотеля Феофраст (372287 гг. до н. э.) Приведём несколько коротких отрывков из его знаменитого труда «Исследование о растениях». 1."Плотники говорят, что ядро есть в каждом дереве; виднее же всего оно у пихты: оно состоит у неё из круговых слоев, наподобие коры". 2. «Жители Иды, говорят, различают между соснами и одну сосну называют „идейской“, другую „приморской“. Из идейской, по их словам, смолы получается больше». 3."Некоторые говорят, что Аравия богаче ладаном, но лучше он на соседних с ней островах, которыми правят арабы".
Отрывков подобного рода можно привести очень много, ибо в тексте Феофраста они встречаются повсеместно. О чем это говорит? О том прежде всего, что «Исследование о растениях» – это систематизация огромного опыта, связанного с растениями, который уже был накоплен в античном мире. Но накапливали его отнюдь не исследователи, а практики. Феофраст ссылается на плотников, на купцов, торгующих ладаном или древесиной, просто на жителей той или иной области, которые сталкиваются с местными растениями в своей повседневной жизни. Но никто из тех, на кого он ссылается, не реализовывал исследовательских программ и не ставил перед собой познавательных задач. Ситуация может показаться парадоксальной: исследовательской деятельности не было, а появляется фундаментальный труд. Но никакого парадокса здесь нет, просто в данном случае доминируют не исследовательские, а коллекторские программы.
Приведём ещё два очень сходных примера. Вот что пишет академик Н. С. Шатский о возникновении региональной геологии: «Региональная геология родилась вместе с геологической картой; правда, и до начала геологического картирования, в XVII и XVIII вв. и даже раньше в литературе встречались региональные описания геологического характера, например, в географических очерках, путешествиях и т. д., но они не были систематическими и чаще касались лишь предметов и явлений, почему-либо заинтересовавших авторов. С введением государственного геологического картирования окончательно выработался тип региональных геологических описаний, представляющих в огромном большинстве случаев как бы объяснительные записки к геологическим картам».
Аналогичные мысли о формировании науки явно проглядывают в работе И. С. Мелехова «Очерк развития науки о лесе в России». Формирование лесоведения автор связывает с нуждами кораблестроения: «Потребность в лесоматериалах для кораблестроения и их быстрое истощение в районах первоначальных заготовок определяли необходимость описания лесов». Эту идею повторяет П. С. Погребняк: «Отечественное лесоведение зародилось в начале XVIII столетия как детище нужды в корабельном лесе».
Может показаться, что речь идёт о довольно тривиальной вещи, о роли практических запросов в формировании науки. Но это не так. В работе И. С. Мелехова хорошо показано, что лес в жизни русского народа всегда играл огромную роль и практические знания о лесе начали формироваться очень давно. Роль кораблестроителя как централизованного и социально значимого потребителя этих знаний состояла прежде всего в том, что появилась государственная потребность в систематическом описании лесов, в организации всех накопленных сведений, в составлении лесных карт. Иными словами, появилась коллекторская программа.
Факты показывают, что в основе формирования науки, по крайней мере в рассмотренных случаях, лежит процесс систематизации знаний, которые, вообще говоря, уже могут существовать, но разбросаны и никак не организованы. Но кто управляет этим процессом систематизации, кто задаёт соответствующую программу? И Шатский, и Мелехов единодушно указывают на роль социально значимого потребителя знаний. Наличие такого потребителя или заказчика сильно упрощает задачу экспликации той программы, которая может здесь иметь место. Почти очевидно, что потребитель в рассмотренных ситуациях задаёт прежде всего два параметра знания: он говорит, что именно он хочет знать и о чем. Эти два класса характеристик и лежат, вероятно, в основе первичной систематизации знания. С одной стороны, они определяют референцию знания, которое нас интересует: о чем оно, о лесе или о горных породах. С другой, – тип содержания или репрезентации: что мы хотим знать о горных породах, их физические свойства или химический состав. Напрашивается, конечно, ещё и третий вопрос: Как? Как мы можем получить требуемые знания? Но этот вопрос интересует уже не потребителя, а производителя.
Очевидно, что фигура потребителя вовсе не обязательна, если у нас уже есть образцы систем знания. Продолжая приведённый выше отрывок, Н. С. Шатский пишет: «Обычный, наиболее часто встречающийся тип региональных описаний заключает изложение стратиграфии и тектоники описываемого района, характеристику магматических образований и полезных ископаемых. Этим чисто геологическим частям обыкновенно предшествует характеристика рельефа и обзор литературных данных о строении района. Весьма обычны также главы, в которых излагается геологическая история...» Нетрудно видеть, что перед нами некоторая принципиальная инструкция по построению геологического описания, т. е. коллекторская программа. Но она, скорее всего, только эксплицирует ту неявную программу, которая без всяких инструкций как раз и порождает типовые тексты, следующие по своей структуре одним и тем же образцам.
Конфликт программ и понятие модели
Существуют ситуации конфликта исследовательских и коллекторских программ. Одним из продуктов такого конфликта является широко распространённое представление об идеальных моделях. Рассмотрим это на материале рассуждений, приведённых в книге Э. Квейда «Анализ сложных систем»
Автор иллюстрирует метод моделирования на таком примере. Представьте себе, что марсиане проводят исследования, связанные с изготовлением и засылкой на землю летающих тарелок. Когда тарелка находится в процессе изготовления, для специалиста по определению стоимости она представляет собой лишь два числа: её порядковый номер и количество марсианских человеко-часов, затраченных на её производство. Но вот тарелка построена, и её перевозят на склад. На этом этапе её можно характеризовать другим набором чисел: линейными размерами и весом, а также классификацией груза по нормам перевозок. Наконец, тарелка запущена и находится в полете. Здесь мы можем представить её как материальную точку в пространстве, обладающую определённой скоростью. Далее тарелка входит в атмосферу Земли, и её описание снова меняется, ибо теперь мы должны учесть её форму, коэффициент сопротивления и скорость.
Почему мы все приведённые описания называем моделями? Прежде всего, вероятно, по причине их неполноты. Мы ведь в каждом случае знаем гораздо больше, но отбираем только то, что нужно для решения задачи, т. е. для реализации нашей исследовательской программы. «Какую именно модель мы построим, – пишет автор, – зависит от тех вопросов, на которые мы хотим получить ответ при помощи модели, и от тех решений, которые нам предстоит принять, руководствуясь моделью». Иными словами, исследовательская программа очень прагма-тична при отборе исходных данных, она отбирает только то, что необходимо для получения удовлетворительного решения.
Но ведь наряду с исследовательскими программами существуют ещё и коллекторские, которые требуют согласования и систематизации знания. И вот оказывается, что представления об объекте, вполне оправданные с прагматической точки зрения в рамках реализации исследовательских программ, не вписываются в общую систему наших представлений о мире. Говоря, например, об изображении летающей тарелки в виде материальной точки, автор продолжает: «Любой конкретно мыслящий человек мог бы возразить, что такой подход совершенно нереалистичен; что мы пренебрегаем размерами, формой, материалом; что диаметр тарелки 30 метров, что она выкрашена в ярко-красный цвет и что на ней находится экипаж из трёх марсиан». И вот в целях согласования столь разных представлений и появляются такие понятия, как «идеальная модель», «абстракция», «идеальный объект», которые фиксируют то, что прагматически оправдано, но не укладывается в нашу картину мира.
Коллекторская программа требует согласованности, когерентности знания, её задача – всеобщий синтез и построение единой картины мира. Конечно, в основном она строит эту картину по частям, т. е. в пределах отдельных научных дисциплин, но наряду с этим мы постоянно наблюдаем попытки найти место каждой науки в системе знаний о мире в целом. Программа исследовательская, как мы уже отмечали, напротив, сугубо прагматична и оправдывает те или иные представления успехом в решении конкретных задач. И вот прагматическая установка неизбежно приходит в противоречие с требованием когерентности. Хороший пример приводит Галилео Галилей в одной из своих работ. Строители повсеместно возводят стены домов по отвесу, полагая, что два отвеса параллельны. Но мы-то знаем, что они пересекаются в центре Земли! Конечно, знаем, но какое это может иметь значение для практики строителей? Очевидно, что никакого.
Представление о реальной картине мира, с одной стороны, и об идеальных моделях или идеальных объектах, с другой, возникают как результат столкновения прагматизма и установки на когерентность знания. Эти представления можно рассматривать как своего рода защитный пояс прагматизма в его столкновении с требованием когерентности.
Автор иллюстрирует метод моделирования на таком примере. Представьте себе, что марсиане проводят исследования, связанные с изготовлением и засылкой на землю летающих тарелок. Когда тарелка находится в процессе изготовления, для специалиста по определению стоимости она представляет собой лишь два числа: её порядковый номер и количество марсианских человеко-часов, затраченных на её производство. Но вот тарелка построена, и её перевозят на склад. На этом этапе её можно характеризовать другим набором чисел: линейными размерами и весом, а также классификацией груза по нормам перевозок. Наконец, тарелка запущена и находится в полете. Здесь мы можем представить её как материальную точку в пространстве, обладающую определённой скоростью. Далее тарелка входит в атмосферу Земли, и её описание снова меняется, ибо теперь мы должны учесть её форму, коэффициент сопротивления и скорость.
Почему мы все приведённые описания называем моделями? Прежде всего, вероятно, по причине их неполноты. Мы ведь в каждом случае знаем гораздо больше, но отбираем только то, что нужно для решения задачи, т. е. для реализации нашей исследовательской программы. «Какую именно модель мы построим, – пишет автор, – зависит от тех вопросов, на которые мы хотим получить ответ при помощи модели, и от тех решений, которые нам предстоит принять, руководствуясь моделью». Иными словами, исследовательская программа очень прагма-тична при отборе исходных данных, она отбирает только то, что необходимо для получения удовлетворительного решения.
Но ведь наряду с исследовательскими программами существуют ещё и коллекторские, которые требуют согласования и систематизации знания. И вот оказывается, что представления об объекте, вполне оправданные с прагматической точки зрения в рамках реализации исследовательских программ, не вписываются в общую систему наших представлений о мире. Говоря, например, об изображении летающей тарелки в виде материальной точки, автор продолжает: «Любой конкретно мыслящий человек мог бы возразить, что такой подход совершенно нереалистичен; что мы пренебрегаем размерами, формой, материалом; что диаметр тарелки 30 метров, что она выкрашена в ярко-красный цвет и что на ней находится экипаж из трёх марсиан». И вот в целях согласования столь разных представлений и появляются такие понятия, как «идеальная модель», «абстракция», «идеальный объект», которые фиксируют то, что прагматически оправдано, но не укладывается в нашу картину мира.
Коллекторская программа требует согласованности, когерентности знания, её задача – всеобщий синтез и построение единой картины мира. Конечно, в основном она строит эту картину по частям, т. е. в пределах отдельных научных дисциплин, но наряду с этим мы постоянно наблюдаем попытки найти место каждой науки в системе знаний о мире в целом. Программа исследовательская, как мы уже отмечали, напротив, сугубо прагматична и оправдывает те или иные представления успехом в решении конкретных задач. И вот прагматическая установка неизбежно приходит в противоречие с требованием когерентности. Хороший пример приводит Галилео Галилей в одной из своих работ. Строители повсеместно возводят стены домов по отвесу, полагая, что два отвеса параллельны. Но мы-то знаем, что они пересекаются в центре Земли! Конечно, знаем, но какое это может иметь значение для практики строителей? Очевидно, что никакого.
Представление о реальной картине мира, с одной стороны, и об идеальных моделях или идеальных объектах, с другой, возникают как результат столкновения прагматизма и установки на когерентность знания. Эти представления можно рассматривать как своего рода защитный пояс прагматизма в его столкновении с требованием когерентности.
Глава 5.
Новации и их механизмы
Типы новаций в развитии науки
Как же выглядит динамика науки в свете изложенных представлений? Если учёный работает в традициях, если он запрограммирован, то как возникает новое? Ответ на этот вопрос надо искать прежде всего в многообразии традиций, в возможности их взаимодействия. Однако предварительно полезно уточнить, что именно мы понимаем под новациями в развитии науки, каков их характер, какие можно выделить типы новации и как эти типы связаны друг с другом.