Преимуществе концепции научно-исследовательских программ при анализе динамики развития науки

Концепция научно-исследовательских программ, предложенная И. Лакатосом, возникла как попытка установления таких механизмов и структур в динамике науки, которые адекватно описывали бы и период «нормальной науки», и механизм смены парадигм в науке.

Лакатос предлагает следующую структуру научно-иссле­довательской программы:

1. «Жесткое ядро» программы.

2. «Защитный пояс» вспомогательных гипотез.

3. «Негативная эвристика».

4. «Позитивная эвристика».

Основной единицей научного знания в методологии Лакатоса яв­ляется научно-исследовательская программа, объединяющая серию теорий в рамках «жесткого ядра» программы. Существование «жес­ткого ядра» — необходимое условие самого процесса научного ис­следования, обеспечивающее период «нормальной науки». «Жесткое ядро» программы принимается конвенционально (по соглашению), однако в рамках данной научно-исследовательской программы оно пересмотру не подлежит.

Теоретической критике и эмпирическому опровержению подвер­гаются лишь гипотезы «защитного пояса». Пояс потому и называется защитным, что изменения в нем не затрагивают «жесткого ядра». С течением времени исследовательская программа порождает множе­ство теорий, каждая из которых имеет одно и то же «жесткое ядро».

Негативная эвристика представляет собой методологические регу-лятивы и принципы, призванные исключать любые попытки объяснения, не согласованные с «жестким ядром» программы, а также предохра­нять «жесткое ядро» теории от экспериментального опровержения.

Направление научных разработок определяет позитивная эврис­тика. Она определяет проблемы для исследования, выделяет «защитный пояс» вспомогательных гипотез, предвидит аномалии, вырабаты­вает план превращения их в подтверждающие примеры или же, фик­сируя, оставляет их решение на более позднее время, если они не могут быть устранены изменением вспомогательных гипотез. И лишь когда активная сила позитивной эвристики ослабевает, аномалиям может быть уделено большее внимание. Исходным пунктом лакатосовской концепции является поддерживание старой научно-исследовательс­кой программы, ее «жесткого ядра», несмотря на аномалии, до выдви­жения новой, более прогрессивной программы. Научные революции связаны со сменой научно-исследовательских программ, заменой «жесткого ядра» старой программы «жестким ядром» новой.

Все вышеназванные понятия, как-то: культурный фон, стиль мыш­ления, тип научной рациональности, научная картина мира, научная парадигма, научно-исследовательская программа — играют важную роль при исследовании структуры и динамики естественнонаучного зна­ния.

При всей привлекательности концепции «парадигмы» Куна, ввиду ее слабой структурированности остаются невыясненными узловые проблемы развития научного знания, а именно, проблема генезиса нового знания, проблема выбора между конкурирующими научными теориями, проблемы критериев истинности знания и т.д. Что каса­ется научной картины мира, то в рамках этой концепции вопрос о механизмах смены научных теорий остается также неразрешенным. В этом смысле концепция научно-исследовательских программ об­ладает наибольшими возможностями для описания реального про­цесса развития научного знания. Она имеет определенную структу­ру, что позволяет проводить содержательный анализ элементов этой структуры, сочетает в себе глубокий историзм и динамизм в понима­нии научного процесса. Однако формирующийся в настоящее вре­мя постнеклассический тип научной рациональности заостряет вни­мание на характере развития науки как самоорганизующемся про­цессе. Именно подобного подхода недоставало Лакатосу в предла­гаемой им методологии, что и обусловило определенные недостат­ки его концепции. Научно-исследовательская программа была мо­дифицирована в формацию физических исследовательских программ, в рамках кототорой наиболее четко удается проследить эволюцию концепции, составляющих содержание физики как наиболее разви­той естественнонаучной дисциплины.

 

Содержание понятия физической исследовательской программы

Физическая исследовательская программа базируется на основ­ных понятиях и отношениях концепции научно-исследовательской программы Лакатоса, но с тем важным уточнением, что в основе «же­сткого ядра» лежит не фундаментальная, а базисная теория. Здесь проводится различие между фундаментальной и базисной теорией. Фундаментальная теория является конкретной теорией специального класса явлений. Базисная теория представляет собой синтез несколь­ких фундаментальных теорий, формируется с признаками системооб­разующей целостности. Именно этот фактор лежит в основе отличия базисной теории от фундаментальной. Так что не всякая фундамен­тальная теория становится базисной. «Жесткое ядро» лакатосовской модели, используя различные гипотезы из защитного пояса, обеспечи­вает развитие какой-то одной конкретной фундаментальной теории. Базисная же теория использует дополнительные гипотезы и способна соединяться с различными объектами исследований, формируя тем самым целый ряд фундаментальных теорий разнокачественных объек­тов. Так, например, квантовая теория поля как базисная теория фор­мирует целый ряд фундаментальных теорий: атомную физику, ядер­ную физику, физику элементарных частиц, физику кварков и т.д. Именно базисные теории дают возможность для развертывания в рамках про­граммы концепций, имеющих трансдисциплинарный характер.

В содержании научного знания всегда имеются такие образы, происхождение которых внеэмпирично и которые внедряются в науку как бы «извне», являясь элементами культуры данной эпохи, имею­щими социокультурное происхождение. Примером этого может слу­жить атом Демокрита или понятие пустоты. Это так называемые «затравочные образы» теории (С.Н. Жаров). Важно то, что «затра­вочные» образы функционирует в содержании развитой теории как системообразующее, логически необходимое ядро теоретического образа и формируют соответствующие принципы, на основе которых строится научная теория. Механизм революционных изменений в науке, возникновения новых исследовательских программ связан как раз с пересмотром этих принципов. Потому чрезвычайно важно фиксировать и исследовать затравочные образы в базисной теории существующей научно-исследовательской программы.

 

Типы физических исследовательских программ, имевшие место в ходе развития естествознания

Выделяют 4 физические исследовательские программы, сменяю­щие друг друга в истории развития науки:

■ механистическая исследовательская программа;

■ релятивистская исследовательская программа;

■ квантово-полевая исследовательская программа;

■ современная физическая исследовательская программа — единая теория поля.

Механистическая исследовательская программа предпосылкой своего возникновения имеет механику Ньютона. «Затравочными об­разами» (С.Н. Жаров) ньютоновской механики выступают атомы (кор­пускулы) и пустота, а также абсолютное пространство и абсолютное время. Исходные принципы механики Ньютона являлись нематемати-зированными, однако, базируясь на них, он получил математизирован­ные следствия, ввел математическую символику для описания фун­даментальных понятий физики и создал фундаментальную теорию — механику материальной точки. Понятие материальной точки впервые введено Л. Эйлером, он же продолжает деятельность Ньютона и рас­сматривает большое число задач движения. Создание базисной тео­рии механистической исследовательской программы следует связы­вать с именем Ж. Лагранжа и его последователей — У. Гамильтона, П. Лапласа, Якоби и др. В дальнейшем базисная теория — аналитическая механика, соединяясь с различными классами различных объектов, приводит к формированию фундаментальных теорий, таких как меха­ника небесных тел, гидродинамика, аэродинамика и др. Механистичес­кая идеология господствовала на всем горизонте научных исследова­ний вплоть до XX в. Однако возникли физические теории, которые не могли быть интерпретированы в рамках механистической исследо­вательской программы, — это термодинамика и электродинамика.

Релятивистская исследовательская программа своим возник­новением обязана попытке построения простой, свободной от проти­воречий электродинамики движущихся тел. Это построение было ус­пешно осуществлено А. Эйнштейном в созданной им специальной теории относительности (СТО). Теория относительности базируется на новом взгляде на природу пространства и времени и является, по существу, новой кинематической теорией, критически переосмысли-

 

вающей понятия пространства и времени ньютоновской механики. На смену пространству Евклида в СТО приходит четырехмерное псевдо­евклидово пространство Минковского, в котором время по своему месту в физических уравнениях эквивалентно трем пространствен­ным координатам.

Несмотря на революционность специальной теории относительно­сти, на возникновение на ее основе новой релятивистской исследова­тельской программы, включающей в себя ньютоновскую механику как свой предельный случай, релятивистская исследовательская програм­ма не привела к новому типу научной рациональности. Здесь возни­кает совершенно иной взгляд на пространство-время, однако вся эво­люция физических явлений сохраняет идеал — классическое описа­ние в смысле жесткой причинно-следственной, детерминированной связи явлений.

Стремление распространить принцип относительности на любые типы движения приводит Эйнштейна к созданию общей теории от­носительности (ОТО). Общая теория относительности лежит в ос­нове космологии — науки о происхождении и эволюции Вселенной. На сегодняшний день она может рассматриваться как фундаменталь­ная теория, а именно, как классическая теория гравитации. По всей видимости, только синтез ОТО и квантовой теории поля приведет к построению базисной теории четвертой из рассматриваемых нами фи­зических исследовательских программ — единой теории поля.

Квантово-полевая исследовательская программа. Гениальная идея, высказанная Максом Планком, о дискретном характере излуче­ния, о корпускулярной природе света привела к возникновению кван­товой механики. Квантовая механика — фундаментальная теория, по­зволяющая описывать поведение объектов в микромире. Основопо­лагающей в квантовой механике является идея о том, что корпуску-лярно-волновая двойственность свойств, установленная для света, имеет универсальный характер и распространяется на все объекты микро­мира.

На протяжении всей истории возникновения и становления кван-тово-полевой исследовательской программы имело место формиро­вание нового неклассического типа научной рациональности, нового стиля мышления ученых, резко размежевывающегося с привычным классически-механистическим.

Единая теория поля. На современном этапе предпринята попытка построения единой теории поля — новой физической исследовательс­кой программы, в которой удалось бы объединить известные четыре типа физических взаимодействий — гравитационное, электромагнитное,

 

 

сильное и слабое в единое суперсимметричное суперполе. В рамках, данной программьгпредполагается рассмотрение эволюции Вселенной из этого суперсимметричного состояния, в котором вся материя пред­ставлена только физическим вакуумом. Спонтанное нарушение сим­метрии вакуума в процессе расширения Вселенной и приводит к мно­гообразию физического мира.

Разрабатываемая программа имеет целостно-синергетическую на­правленность и способствует формированию постнеклассиче-ского типа научной рациональности.