Стёпин Вячеслав Семенович. Философия науки и техники

   Тулмин также отрицает, что технику можно рассматривать просто как прикладную науку. Во-первых, неясно само понятие «приложение». В этом плане законы Кеплера вполне могут рассматриваться как специальное «приложение» теории Ньютона. Во-вторых, между наукой и техникой существуют перекрёстные связи и часто бывает трудно определить, находится «источник» какой-то научной или технической идеи в области науки или в сфере техники. Можно добавить, что соотношение науки и техники в разных культурах различно. В античной культуре «чистые» математика и физика развивались, не заботясь о каких-либо приложениях в технике. В древнекитайском обществе, несмотря на слабое развитие математических и физических теорий, ремесленная техника была весьма плодотворна. В конечном счёте техника и ремесло намного старше, чем естествознание. Многие тысячелетия, например, обработка металла и врачебное искусство развивались без какой-либо связи с наукой. Положение изменилось лишь в последнее столетие, когда техника и промышленность действительно были революционизированы наукой. Но это не означает, по мнению Тулмина, что изменилась сама сущность техники, но лишь то, что новое, более тесное партнёрство техники и науки привело к ускорению решения технических проблем, ранее считавшихся неразрешимыми.
   Аналогичным образом объяснял взаимодействие науки и техники другой известный философ науки – Дерек де Солла Прайс, который пытался разделить развитие науки и техники на основе выделения различий в интенциях и поведении тех, кто занимается научным техническим творчеством. Учёный – это тот, кто хочет публиковать статьи, для техника же опубликованная статья не является конечным продуктом. Прайс определяет технику как исследование, главным продуктом которого является не публикация (как в науке), а – машина, лекарство, продукт или процесс определённого типа и пытается применить модели роста публикаций в науке к объяснению развития техники.
   Таким образом, в данном случае философы науки пытаются перенести модели динамики науки на объяснение развития техники. Однако, такая процедура, во-первых, ещё требует специального обоснования, и, во-вторых, необходим содержательный анализ развития технического знания и деятельности, а не поиск подтверждающих примеров для априорной модели, полученной на совершенно ином материале. Конечно, это не означает, что многие результаты, полученные в современной философии науки, не могут быть использованы для объяснения и понимания механизмов развития техники, особенно вопроса о соотношении науки и техники.

Техника науки и технические науки

   Согласно третьей, указанной выше, точке зрения, наука развивалась, ориентируясь на развитие технических аппаратов и инструментов, и представляет собой ряд попыток исследовать способ функционирования этих инструментов.
   Германский философ Гернот Беме приводит в качестве примера теорию магнита английского учёного Вильяма Гильберта, которая базировалась на использовании компаса. Аналогичным образом можно рассмотреть и возникновение термодинамики на основе технического развития парового двигателя. Другими примерами являются открытие Галилея и Торричелли, к которым они были приведены практикой инженеров, строивших водяные насосы. По мнению Беме, техника ни в коем случае не является применением научных законов, скорее, в технике идёт речь о моделировании природы сообразно социальным функциям. «И если говорят, что наука является базисом технологии, то можно точно также сказать, что технология даёт основу науке... Существует исходное единство науки и технологии Нового времени, которое имеет свой источник в эпохе Ренессанса. Тогда механика впервые выступила как наука, как исследование природы в технических условиях (эксперимента) и с помощью технических моделей (например, часов и т. п.)».
   Это утверждение отчасти верно, поскольку прогресс науки зависел в значительной степени от изобретения соответствующих научных инструментов. Причём многие технические изобретения были сделаны до возникновения экспериментального естествознания, например, телескоп и микроскоп, а также можно утверждать, что без всякой помощи науки были реализованы крупные архитектурные проекты. Без сомнения, прогресс техники сильно ускоряется наукой; верно также и то, что «чистая» наука пользуется техникой, т. е. инструментами, а наука была дальнейшим расширением техники. Но это ещё не означает, что развитие науки определяется развитием техники. К современной науке, скорее, применимо противоположное утверждение.
   Четвёртая точка зрения оспаривает предыдущую, утверждая, что техника науки, т. е. измерение и эксперимент, во все времена обгоняет технику повседневной жизни.
   Этой точки зрения придерживался, например, А. Койре, который оспаривал тезис, что наука Галилея представляет собой не что иное, как продукт деятельности ремесленника или инженера. Он подчёркивал, что Галилей и Декарт никогда не были людьми ремесленных или механических искусств и не создали ничего, кроме мыслительных конструкций. Не Галилей учился у ремесленников на венецианских верфях, напротив, он научил их многому. Он был первым, кто создал первые действительно точные научные инструменты – телескоп и маятник, которые были результатом физической теории. При создании своего собственного телескопа Галилей не просто усовершенствовал голландскую подзорную трубу, а исходил из оптической теории, стремясь сделать невидимое наблюдаемым, из математического расчёта, стремясь достичь точности в наблюдениях и измерениях. Измерительные инструменты, которыми пользовались его предшественники, были по сравнению с приборами Галилея ещё ремесленными орудиями. Новая наука заменила расплывчатые и качественные понятия аристотелевской физики системой надёжных и строго количественных понятий. Заслуга великого учёного в том, что он заменил обыкновенный опыт основанным на математике и технически совершенным экспериментом. Декартовская и галилеевская наука имела огромное значение для техников и инженеров. То, что на смену миру «приблизительности» и «почти» в создании ремесленниками различных технических сооружений и машин приходит мир новой науки – мир точности и расчёта, – заслуга не инженеров и техников, а теоретиков и философов. Примерно такую же точку зрения высказывал Луис Мэмфорд: «Сначала инициатива исходила не от инженеров-изобретателей, а от учёных... Телеграф, в сущности, открыл Генри, а не Морзе; динамо – Фарадей, а не Сименс; электромотор – Эрстед, а не Якоби; радиотелеграф – Максвелл и Герц, а не Маркони и Де Форест...» Преобразование научных знаний в практические инструменты, с точки зрения Мэмфорда, было простым эпизодом в процессе открытия. Из этого выросло новое явление: обдуманное и систематическое изобретение. Например, телефон на большие дистанции стал возможен только благодаря систематическим исследованиям в лабораториях Белла.
   Эта точка зрения также является односторонней. Хорошо известно, что ни Максвелл, ни Герц не имели в виду технических приложений развитой ими электромагнитной теории. Герц ставил естественнонаучные эксперименты, подтвердившие теорию Максвелла, а не конструировал радиоприёмную или радиопередающую аппаратуру, изобретённую позже. Потребовались ещё значительные усилия многих учёных и инженеров, прежде чем подобная аппаратура приобрела современный вид. Верно, однако, что эта работа была связана с серьёзными систематическими научными (точнее, научно-техническими) исследованиями. В то же время технологические инновации вовсе не обязательно являются результатом движения, начинающегося с научного открытия.
   По нашему мнению, наиболее реалистической и исторически обоснованной точкой зрения является та, которая утверждает, что вплоть до конца XIX века регулярного применения научных знаний в технической практике не было, но это характерно для технических наук сегодня. В течение XIX века отношения науки и техники частично переворачиваются в связи со «сциентификацией» техники. Этот переход к научной технике не был, однако, однонаправленной трансформацией техники наукой, а их взаимосвязанной модификацией. Другими словами, «сциентизация техники» сопровождалась «технизацией науки».
   Техника большую часть своей истории была мало связана с наукой; люди могли делать и делали устройства, не понимая, почему они так работают. В то же время естествознание до XIX века решало в основном свои собственные задачи, хотя часто отталкивалось от техники. Инженеры, провозглашая ориентацию на науку, в своей непосредственной практической деятельности руководствовались ею незначительно. После многих веков такой «автономии» наука и техника соединились в XVII веке, в начале научной революции. Однако лишь к XIX веку это единство приносит свои первые плоды, и только в XX веке наука становится главным источником новых видов техники и технологии.
   В первый период (донаучный) последовательно формируются три типа технических знаний: практико-методические, технологические и конструктивно-технические.
   Во втором периоде происходит зарождение технических наук (со второй половины XVIII в. до 70-х гг. XIX в.) происходит, во-первых, формирование научно-технических знаний на основе использования в инженерной практике знаний естественных наук и, во-вторых, появление первых технических наук. Этот процесс в новых областях практики и науки происходит, конечно, и сегодня, однако, первые образцы такого способа формирования научно-технических знаний относятся именно к данному периоду.
   Третий период – классический (до середины XIX века) характеризуется построением ряда фундаментальных технических теорий.
   Наконец, для четвёртого этапа (настоящее время) характерно осуществление комплексных исследований, интеграция технических наук не только с естественными, но и с общественными науками, и вместе с тем происходит процесс дальнейшей дифференциации и «отпочкования» технических наук от естественных и общественных.
   Однако для проведения методологического анализа технического знания недостаточна простая эмпирическая констатация определённых исторических этапов. Необходимо дать теоретическое описание функционирования и генезиса технических наук. А для этого важно определить их специфику.

Специфика естественных и технических наук

   Выявление специфики технических наук осуществляется обычно следующим образом: технические науки сопоставляются с естественными (и общественными) науками и параллельно рассматривается соотношение фундаментальных и прикладных исследований. При этом могут быть выделены следующие позиции:
   (1) технические науки отождествляются с прикладным естествознанием;
   (2) естественные и технические науки рассматриваются как равноправные научные дисциплины;
   (3) в технических науках выделяются как фундаментальные, так и прикладные исследования.

Технические науки и прикладное естествознание

   Технические науки нередко отождествляются с прикладным естествознанием. Однако в условиях современного научно-технического развития такое отождествление не соответствует действительности. Технические науки составляют особый класс научных (научно-технических) дисциплин, отличающихся от естественных, хотя между ними существует достаточно тесная связь. Технические науки возникали в качестве прикладных областей исследования естественных наук, используя, но и значительно видоизменяя заимствованные теоретические схемы, развивая исходное знание. Кроме того, это не был единственный способ их возникновения. Важную роль сыграла здесь математика. Нет оснований также считать одни науки более важными и значимыми, чем другие, особенно если нет ясности, что принять за точку отсчёта.
   По мнению Дж. Агасси, разделение науки на фундаментальную и прикладную по результатам исследования слишком тривиально. «Существует, конечно, пересечение, – писал он. – То исследование, которое известно как фундаментальное и которое является чистой наукой в ближайший отрезок времени, в конце концов применяется. Иными словами, фундаментальное исследование – это поиск некоторых законов природы с учётом использования этих законов». Это пересечение показывает, что данное разделение не является единственным, но все же, с точки зрения Агасси, оно является достаточным, только имеет иное основание. Он выделил в науке два рода проблем – дедуцируемости и применимости – и показал различия в работе учёных-прикладников и изобретателей. В прикладной науке, в отличие от «чистой», проблемой дедуцируемости является поиск начальных условий, которые вместе с данными теориями дают условия, уточняемые практическим рассмотрением. С его точки зрения, «изобретение – это теория, а не практическая деятельность, хотя и с практическим концом».
   Строго говоря, термин «прикладная наука» является некорректным. Обозначая техническую науку в качестве прикладной, исходят обычно из противопоставления «чистой» и прикладной науки. Если цель «чистой» науки – «знать», то прикладной – «делать». В этом случае прикладная наука рассматривается лишь как применение «чистой» науки, которая открывает законы, достигая тем самым понимания и объяснения природы. Однако, такой подход не позволяет определить специфику технических наук, поскольку и естественные, и технические науки могут быть рассмотрены как с точки зрения выработки в них новых знаний, так и с позиции приложения этих знаний для решения каких-либо конкретных задач, в том числе – технических. Кроме того, естественные науки могут быть рассмотрены как сфера приложения – например, математики. Иными словами, разделение наук по сфере практического применения является относительным.
   По мнению Марио Бунге, разделение наук на «чистые» и прикладные все же имеет определённый смысл: «эта линия должна быть проведена, если мы хотим объяснить различия в точке зрения и мотивации между исследователем, который ищет новый закон природы, и исследователем, который применяет известные законы к проектированию полезных приспособлений: тогда как первый хочет лучше понять вещи, последний желает через них усовершенствовать наше мастерство».
   Как показывают конкретные исторические примеры, в реальной жизни очень трудно отделить использование научных знаний от их создания и развития. Как правило, инженеры сознательно или несознательно используют и формулируют общие утверждения или законы; математика выступает для них обычным аналитическим средством и языком. Инженеры постоянно выдвигают гипотезы и проектируют эксперименты для лабораторной или натурной проверки этих гипотез. Все это обычно маркируется и воспринимается как наука...
   Инженеры используют не столько готовые научные знания, сколько научный метод. Кроме того, в самих технических науках постепенно формируется мощный слой фундаментальных исследований, теперь уже фундаментальные исследования с прикладными целями проводятся в интересах самой техники. Все это показывает условность проводимых границ между фундаментальными и прикладными исследованиями. Поэтому следует говорить о различии фундаментальных и прикладных исследований и в естественных, и в технических науках, а не о противопоставлении фундаментальных и прикладных наук, неизменно относя к первым из них – естественные, а ко вторым – технические науки.

Технические и естественные науки – равноправные партнёры

   Сегодня все большее число философов техники придерживаются той, по нашему мнению, единственно верной точки зрения, что технические и естественные науки должны рассматриваться как равноправные научные дисциплины. Каждая техническая наука – это отдельная и относительно автономная дисциплина, обладающая рядом особенностей. Технические науки – часть науки и, хотя они не должны далеко отрываться от технической практики, не совпадают с ней. Техническая наука обслуживает технику, но является прежде всего наукой, т. е. направлена на получение объективного, поддающегося социальной трансляции знания.
   Как показал Э. Лейтон, становление технических наук связано с широким движением в XIX веке – приданием инженерному знанию формы, аналогичной науке. Среди результатов этой тенденции было формирование профессиональных обществ, подобных тем, которые существовали в науке, появление исследовательских журналов, создание исследовательских лабораторий и приспособление математической теории и экспериментальных методов науки к нуждам инженерии. Таким образом, инженеры ХХ века заимствовали не просто результаты научных исследований, но также методы и социальные институты научного сообщества. С помощью этих средств они смогли сами генерировать специфические, необходимые для их профессионального сообщества знания. «Современная техника включает учёных, которые „делают“ технику и техников, которые работают как учёные». Их работа (если они работают, например, в университете и не выполняют практических обязанностей) является «чистой» наукой, хотя свои результаты они публикуют в соответствующих технических журналах. «Старая точка зрения, что фундаментальная наука генерирует все знания, которые техник затем применяет, просто не помогает в понимании особенностей современной техники».
   Действительно, сегодня никого не удивит тот факт, что «целевые исследования, которые проводятся в промышленных лабораториях исследователями, получившими инженерное образование, приводят к важным научным прорывам или что учёные, работающие в университетах или академических центрах, приходят к важным технологическим открытиям». Поэтому технические науки должны в полной мере рассматриваться как самостоятельные научные дисциплины, наряду с общественными, естественными и математическими науками. Вместе с тем они существенно отличаются от последних по специфике своей связи с техникой.
   Технические и естественные науки имеют одну и ту же предметную область инструментально измеримых явлений. Хотя они могут исследовать одни и те же объекты, но проводят исследование этих объектов различным образом.
   Технические явления в экспериментальном оборудовании естественных наук играют решающую роль, а большинство физических экспериментов является искусственно созданными ситуациями. Объекты технических наук также представляют собой своеобразный синтез «естественного» и «искусственного». Искусственность объектов технических наук заключается в том, что они являются продуктами сознательной целенаправленной человеческой деятельности. Их естественность обнаруживается прежде всего в том, что все искусственные объекты в конечном итоге создаются из естественного (природного) материала. Естественнонаучные эксперименты являются артефактами, а технические процессы – фактически видоизменёнными природными процессами. Осуществление эксперимента – это деятельность по производству технических эффектов и может быть отчасти квалифицирована как инженерная, т. е. как конструирование машин, как попытка создать искусственные процессы и состояния, однако с целью получения новых научных знаний о природе или подтверждения научных законов, а не исследования закономерностей функционирования и создания самих технических устройств. Поэтому, указывая на инженерный характер физического эксперимента, не следует при этом упускать из вида тот факт, что и современная инженерная деятельность была в значительной степени видоизменена под влиянием развитого в науке Нового времени мысленного эксперимента. Естественнонаучный эксперимент – это не столько конструирование реальной экспериментальной установки, сколько прежде всего идеализированный эксперимент, оперирование с идеальными объектами и схемами. Так, Галилей был не только изобретателем и страстным пропагандистом использования техники в научном исследовании, но он также переосмыслил и преобразовал техническое действие в физике. Быстрое расширение сферы механических искусств «обеспечило новые контролируемые, почти лабораторные ситуации, в которых он мог одним из первых наблюдать естественные явления... ѕ нелегко различимые в чистом состоянии природы». Цель физики – изолировать теоретически предсказанное явление, чтобы получить его в чистом виде. Вот почему физические науки открыты для применения в инженерии, а технические устройства могут быть использованы для экспериментов в физике.
   Технические науки к началу ХХ столетия составили сложную иерархическую систему знаний – от весьма систематических наук до собрания правил в инженерных руководствах. Некоторые из них строились непосредственно на естествознании (например, сопротивление материалов и гидравлика) и часто рассматривались в качестве особой отрасли физики, другие (как кинематика механизмов) развивались из непосредственной инженерной практики. И в одном, и в другом случае инженеры заимствовали как теоретические и экспериментальные методы науки, так и многие ценности и институты, связанными с их использованием. К началу ХХ столетия технические науки, выросшие из практики, приняли качество подлинной науки, признаками которой являются систематическая организация знаний, опора на эксперимент и построение математизированных теорий. В технических науках появились также особые фундаментальные исследования.
   Таким образом, естественные и технические науки – равноправные партнёры. Они тесно связаны как в генетическом аспекте, так и в процессах своего функционирования. Именно из естественных наук в технические были транслированы первые исходные теоретические положения, способы представления объектов исследования и проектирования, основные понятия, а также был заимствован самый идеал научности, установка на теоретическую организацию научно-технических знаний, на построение идеальных моделей, математизацию. В то же время нельзя не видеть, что в технических науках все заимствованные из естествознания элементы претерпели существенную трансформацию, в результате чего и возник новый тип организации теоретического знания. Кроме того, технические науки со своей стороны в значительной степени стимулируют развитие естественных наук, оказывая на них обратное воздействие.
   Однако сегодня такой констатации уже недостаточно. Для определения специфики технического знания и технических наук необходимо анализировать их строение. На этой основе может быть затем пересмотрена и углублена и сама классификация наук. Не совсем корректно распространённое утверждение, что основой технических наук является лишь точное естествознание. Это утверждение может быть признано справедливым лишь по отношению к исторически первым техническим наукам. В настоящее время научно-технические дисциплины представляют собой широкий спектр различных дисциплин – от самых абстрактных до весьма специализированных, которые ориентируются на использование знаний не только естественных наук (физики, химии, биологии и т. д.), но и общественных (например, экономики, социологии, психологии и т. п.). Относительно некоторых научно-технических дисциплин вообще трудно сказать, принадлежат ли они к чисто техническим наукам или представляют какое-то новое, более сложное единство науки и техники. Кроме того, некоторые части технических наук могут иметь характер фундаментального, а другие – прикладного исследования. Впрочем, то же справедливо и для естественных наук. Творческие и нетворческие элементы имеют место равно как в естественных, так и в технических науках. Нельзя забывать, что сам процесс практического приложения не является однонаправленным процессом, он реализуется как последовательность итераций и связан с выработкой новых знаний.

Фундаментальные и прикладные исследования в технических науках

   Прикладное исследование – это такое исследование, результаты которого адресованы производителям и заказчикам и которое направляется нуждами или желаниями этих клиентов, фундаментальное – адресовано другим членам научного сообщества. Современная техника не так далека от теории, как это иногда кажется. Она не является только применением существующего научного знания, но имеет творческую компоненту. Поэтому в методологическом плане техническое исследование (т. е. исследование в технической науке) не очень сильно отличается от научного. Для современной инженерной деятельности требуются не только краткосрочные исследования, направленные на решение специальных задач, но и широкая долговременная программа фундаментальных исследований в лабораториях и институтах, специально предназначенных для развития технических наук. В то же время современные фундаментальные исследования (особенно в технических науках) более тесно связаны с приложениями, чем это было раньше.
   Для современного этапа развития науки и техники характерно использование методов фундаментальных исследований для решения прикладных проблем. Тот факт, что исследование является фундаментальным, ещё не означает, что его результаты неутилитарны. Работа же, направленная на прикладные цели, может быть весьма фундаментальной. Критериями их разделения являются в основном временной фактор и степень общности. Вполне правомерно сегодня говорить и о фундаментальном промышленном исследовании.