Чтение онлайн

«Все существующие в науке идеи родились в драматическом конфликте между реальностью и нашим способом ее понять», – писали А. Эйнштейн и Л. Инфельд в книге «Эволюция физики». Способ понимать реальность на основе стандартного воображения охватывает область жизнедеятельности, где мы мыслим «субстанциально» – через имеющие самостоятельное существование вещи, которые вступают в отношения. Даже процессы мы привычно мыслим через изменение вещей. А развивающаяся наука, проникая за созданный здравым смыслом фантом реальности, все больше утрачивает такого рода субстанциальность и видит мир не как вещи, вступающие в отношения, а как отношения, порождающие вещи. Именно отношения определяют то, что схватывается нами как вещество и субстанция. То есть наука, в силу своей методологии, нарушающей обычный ход вещей, открывает мир, который не узнает наш здравый смысл.

Уже древние греки знали, что, именуя вещь, можно только на нее указать, но не объяснить; глубокая сущность вещи при этом остается сокрытой. Доступные для чувственного и рассудочного восприятия поверхности вещей составляют (отличающиеся от сущностей) явления и принадлежат сфере здравого смысла. Наука исследует реальность за занавесом субъективной очевидности, она изначально ориентирована на внутреннюю сущность вещей. Мысль ученого стремится проникнуть внутрь вещей, в незримый центр их существования. Ученый всегда раскрывает «тайну», он – следопыт, коль скоро умеет найти при помощи научных методов такие видимые «следы» невидимого, которые позволяют воссоздать это невидимое.

Но что понимает ученый под незримой на поверхности сущностью вещей? Если вещь как явление отвечает на вопросы: «какая? каковы ее воспринимаемые нами свойства?», то сущность вещи отвечает на вопросы: «как и почему вещь существует? почему она такая, а не иная?». Тайну вещи составляет именно это: ее происхождение, внутренняя природа и закономерности ее бытия.

Пытаясь достичь сущности вещи, научное познание создает ее теоретическую модель, совершенно непохожую на саму вещь. Например, вода как известное всем вещество и химическая формула воды. Так научное познание удваивает действительность: природному космосу, который воспринимается нашими органами чувств, соответствует система научных представлений о вещах и процессах, существующих в виде формул и схем.

Поскольку знание о сущности вещей нельзя получить непосредственно, как результат интуитивно-чувственного восприятия, постольку научное знание достигается в качестве вывода после применения рациональных процедур, благодаря чему оно становится сложным и опосредованным. Обыденный язык не приспособлен удерживать в своих формах нечто выходящее за границы естественной жизненной практики, поэтому для отражения научных представлений о вещах создается специальный язык – научная терминология.

Научная терминология строго упорядочена в систему, которая развивается в направлении большей точности, когда «взвешены» все элементы – термины, понятия (точно прояснены и ограничены их значения), выверены, просчитаны отношения между ними.

Объективность и точность научного знания обеспечивается прежде всего процедурой измерения. При измерении вещь отвлекается от своих чувственных характеристик, имеющих субъективную форму, и начинает существовать как математическая конструкция, образованная данностями измерения, в этом виде она становится общезначимой.

На основе измерения и исчисления взаимоотношений измеренных параметров возникла первая математическая концепция природы, разработанная пифагорейцами: «все вещи суть числа». Эта концепция оказалась радикально новаторской по отношению к господствовавшим натурфилософским представлениям. Если натурфилософы стремились свести все сущее к той или иной материальной стихии как фундаменту мироздания, то пифагорейцы акцентировали внимание не на стихиях, а на их арифметико-геометрической структуре и форме. Скрытая для непосвященных, универсальная, не подлежащая разночтению числовая природа вещи изначально обожествлялась. С античной эпохи математику понимали как прообраз мира, который содержал его квинтэссенцию – источник всех пространственно-временных и динамических характеристик, позволяющих разворачиваться многообразию мира. «Как Бог вычисляет, так мир и делает» (“Cum Deus calculate, fit Mundus”), – говорит ученый Нового времени, математик Лейбниц.

Современная наука началась с формулирования принципа математизации знания: «Следует измерять то, что измеримо, и делать измеримым то, что таковым не является» (Г. Галилей). Ньютон реализовал этот принцип в труде «Математические начала натуральной философии», создав классическую механику, а для представления ее законов – дифференциальное и интегральное вычисление. Дальнейшее развитие физической теории в направлении неклассической физики потребовало и наращивания математического аппарата: появляются теория вероятностей, вариационное исчисление, функциональный анализ, дифференциально-геометрические структуры, теория групп преобразований и их инвариантов.

Со времен классической механики считается, что для обретения исследованием научного статуса необходимо трансформировать предмет исследования в математический объект. И такая трансформация оправдывает себя тем, что позволяет моделировать предмет исследования с точки зрения его существенных параметров (очищать предмет исследования от информационного балласта) и далее применять к модели математический аппарат, который формально воспроизводит закономерности тех или иных процессов. Применение математического аппарата обеспечивает экстраполяцию (перенос) данных закономерностей на предмет исследования и таким образом дает возможность осуществлять научный прогноз.

Более того, математика оказывается не только средством количественного описания и динамического моделирования явлений, но и «главным источником представлений и принципов, на основе которых зарождаются новые теории» (Ф. Дайсон). Действительно, при создании Общей теории относительности сначала была найдена риманова структура пространства-времени и тензорно-геометрическая концепция гравитации и только потом была дана их физическая интерпретация. Также и при создании квантовой механики: сначала были установлены математические основы теории (например, уравнение Шредингера для волновой функции), и только после этого была дана вероятностная трактовка волновой функции, принципы неопределенности и дополнительности.

Диктат математики распространяется не только на теоретические исследования, но и на собственно научную практику: эксперимент всегда находится под воздействием некой предварительной мыслительной конструкции, имеющей математическое выражение. То есть такая конструкция предположительно соответствует математическому описанию материализованных эффектов, появляющихся в результате эксперимента.

Предрасположенность науки к математизации еще не получила своего исчерпывающего объяснения. Но практическим подтверждением такой предрасположенности является применение в науке критериев, определяющих качество теории посредством выявления ее способности к формализации или к порождению новых математических теорий и алгоритмов.

Математизация давно вышла за пределы физики. В социологии, биологии, психологии по мере накопления статистических данных выводятся функциональные зависимости и на их основе строятся математические модели, предназначенные для предсказания поведения объектов исследования и выработки методов решения проблем.

Поиск реальности самой по себе, вне субъективных трансформаций, обусловленных потребностями человека и спецификой его органов восприятия, потребовал выхода за границы обыденной жизнедеятельности, что привело к созданию совершенно нового вида практики – эксперимента. В эксперименте познание реальности происходит за уровнем ее доступности для человеческих органов восприятия, а поэтому осуществляется с помощью специальных орудий и средств: измерительных инструментов, приборов, сложной научной аппаратуры.