Завершення класичного етапу природознавства

Загальна характеристика епохи. Новий підхід до підстав наукового пізнання в німецькій класичній філософії. Перегляд проблеми суб’єкта пізнання в метафізиці Канта. Кантова космогонічна система і антиномії. Проблема почав пізнання і «речі-в-собі».
Теорія пізнання Канта і діалектика Гегеля як передумови некласичного природознавства. «Три великі відкриття природознавства XIX ст.» Концепції еволюції і природного відбору як дослідницька програма. Імовірнісні і статистичні принципи дослідження. Друге початок термодинаміки як еволюційний принцип.
Вичерпання і крах механіцизму. Революція в природознавстві на рубежі XIX-XX ст. і криза у філософсько-методологічних підставах наукового пізнання. Відносність до засобів спостереження і «емпіріокритицизм». «Зникнення матерії». Уроки «фізичного ідеалізму». Вступ до «надзвичайну епоху».
Щоб зрозуміти роль філософії в руйнуванні механіцизму, слід звернутися до загальнокультурної характеристиці епохи. У такій оцінці XIX столітті дуже неоднозначний. З одного боку, в науці та промисловості він ніби пожинає плоди попередніх століть. Наука, в термінології Т. Куна, вступає в «нормальний» період свого розвитку, без злетів, але й без розчарувань. На основі механіко-матеріалістичних уявлень відбувається значне число технічних відкриттів, безпосередньо пов’язаних із запитами капіталістичного виробництва. Якщо Наполеон фатальним ніяк не оцінив можливості парових двигунів (якими йому пропонували оснастити свій флот), то в промисловості і пасажирському транспорті вони з’явилися досить скоро. Цьому сприяло відкриття в 1824 році Саді Карно (1796-1832) «робочого циклу теплової машини». Ще раніше, в 1822 році, був створений, на основі досліджень Майкла Фарадея (1791-1867), перший електромотор.
Весь хід розвитку науки і техніки, здавалося, підтверджував справедливість і своєчасність їх відмови від «метафізики». Тим часом все більш відчутно зріло невдоволення залізним, бездушним порядком механістичної КМ, і виходило воно насамперед від мислителів гуманітарного складу – філософів, письменників. «Романтик, закоханий у природу, може побачити в ній набагато більше, ніж сухий вчений, що дивиться на неї крізь чорно-білі окуляри механіцизму, – писав великий письменник В. Гете (1749-1832), одночасно видатний натураліст. Як «моральну реакцію» проти механістичного стилю мислення можна розцінити той героїко-романтичний сплеск, який стався в літературі, живописі і особливо музиці XIX століття – від Л. Бетховена до Ф. Шопену і Р. Шуману і, далі, Р. Вагнеру, П . Чайковському, А. Скрябіну. Тяга до романтики і, в деякому розумінні, навіть авантюризму спостерігалася і в суспільному житті: в експериментах соціалістів – утопістів, у культі Наполеона Бонапарта (чому віддав данину навіть Бетховен, присвятивши було йому «Героїчну симфонію»), і т.д.
Чи варто дивуватися, що підриву механістичних ідеалів і норм пізнання, пов’язаної з ними КМ стала сприяти і філософія, яка свого часу зіграла настільки значну роль у їх затвердження? Помічено, що роль філософії як «дозорного культури» особливо велика в кризові та переломні періоди її розвитку. Звичайно, про кризу говорити було ще рано, і справжній криза у суспільному житті, в науці, культурі в цілому вибухнув лише наприкінці XIX століття. «Час сови», однак, настало. Спостереження і висновки, зроблені філософами, вловили тенденції культури на десятиліття вперед (хоча саме тому вони не могли бути широко усвідомлені і затребувані на початку століття). Насправді «мало хто надав настільки значне (хоч і опосередкований) вплив на мислення XIX століття, як Кант і Гегель», представники німецької класичної філософії. Сказане повною мірою відноситься до науки, де вони підготували, по суті, глибинні передумови некласичного природознавства, наукового мислення вже XX століття.
Специфіка філософії така, що вона не робить відкриттів, подібно відкриттів Коперника, Дарвіна, Ейнштейна. Проте прийнято говорити про «вкантовському перевороті у філософії». Подібно до того як коперниканский переворот змістив центр сонячної системи, так і Кант виявив новий центр у процесі пізнання. Йдеться про суб’єкта пізнання, який так довго і безуспішно виганяли з його результатів. Раз це неможливо, заявив Кант, отже, центр дослідницької уваги слід переключити, для розуміння природи істинного знання, саме на суб’єкт.
У «Критиці чистого розуму» (1781), яку можна вважати першим в історії дослідженням з теорії пізнання, Кант ставить питання: «Коль скоро положення ньютонівської механіки справедливі завжди і скрізь, то в чому, якщо не в Бозі, джерело цього? »Настільки ж неминуче виникає пов’язаний з цим інше питання:« яким чином слід уявити собі будову матерії як умова всякого досвіду над нею? »Поставивши його в« Метафізичних засадах природознавства », Кант перевертає підхід« Математичних почав натурфілософії »Ньютона. Він прямо вимагає відповіді про статус таких понять, як ефір («теплород»), який був даний лише сто років потому, в знаменитому досвіді Майкельсона-Морлі (довівши неіснування ефіру, той прямо підвів до теорії відносності). Критичний розум Канта, залучаючи положення механічної фізики в якості принципів розумової діяльності, разом з тим виявив їх обмеженість, підривав їх, змушуючи шукати нові шляхи. Ту ж роль відігравала і філософія суб’єктивного ідеалізму Джорджа Берклі (1685-1753) і Девіда Юма (1711-1766), також змусивши замислитися про неелімініруемості суб’єкта, неправомірності ототожнення «зовнішнього світу» і картини світу, створюваної наукою.
Кант робить розподіл на феномени – явища, які постають досліднику, і ноумени – їхню глибинну сутність, що залишається «річчю – в – собі» (або, точніше, «по собі», «Ding an sich»). Кант допускає, що поняття простору, часу, причинності апріорні, вроджені нашому розуму, завдяки чому той приводить в єдність дані досвіду (правда, без жодних гарантій об’єктивності такого оформлення). Пізніше «суб’єктивний ідеалізм кантівського толку» знову підніметься, на хвилі революційних відкриттів фізики на рубежі XIX-XX ст, у філософії найбільших натуралістів – Е. Маха, А. Еддінгтона, А. Пуанкаре.
Вірно помічаючи умовність багатьох понять, Кант будує свої знамениті антиномії (суперечності), викликані додатком понять «абсолютних, нескінченних» (властивих лише світу «речей – в – собі») до світу досвіду. У кантівських антиноміях з однаковим успіхом обгрунтовуються затвердження типу «мир має початок в часі і обмежений у просторі» і протилежне «світ не має початку в часі і нескінченний в просторі». Кант був близький до розуміння, що антиномії виникають з зіткнення різних концепцій матерії, простору, часу – континуальної (безперервної) і дискретної (перериваної), «ньютонівської» і «лейбніцевой». Узгодження їх відбулося тільки в загальній теорії відносності А. Ейнштейна.
Ще далі в осмисленні діалектичної суперечливості пізнання просунувся Георг Вільгельм Фрідріх Гегель (1770-1831). У його системі світ поставав як розвиток, «інобуття» абсолютної ідеї, що відбувається (і, відповідно, осмислювати) діалектичним чином, в єдність і боротьбу протилежностей, в якісних скачках. Філософія Гегеля вже прямо піддавала критиці механістичні ідеали і норми, КМ. Вражаюче його твердження про єдність простору і часу: «У поданні простір і час абсолютно відокремлені один від одного, і нам здається, що існує простір і, крім того, також і час. Проти цього «також» виступає філософія »(Гегель Г.Ф. Енциклопедія філософських наук. Т. 2. Філософія природи. – М., 1975. С. 21). Це твердження протилежно ньютоновским поданням про абсолютні простір і час як «стінах приміщення, в яке потім вселяється мешканець – матерія».
Чи не оцінивши в цілому філософські прозріння Канта і Гегеля, сучасники все ж глибоко сприйняли ідею еволюції. Кант і Гегель «починають наукові революції другого типу» (Б.М. Кедров), де відмова від «видимості» доповнюється «відмовою від незмінності».
Вже в 1785 році англійський астроном Вільям Гершель (1738-1822) висунув концепцію «острівної Всесвіту», а з порівняння з геологією і ботанікою припустив стадії «бутонів», «квітів» і «плодів» в космічній еволюції. У 1801 році Ламарк справив систематизацію тваринного світу, виходячи з ідеї його єдності. У 1809 році вийшла його ж «Філософія зоології», де розвивалася ідея пристосування організмів до середовища, яка стане однією з провідних в концепції Ч. Дарвіна. До 1830 року в еволюційному ж дусі були розроблені «Підстави геології» Ч. Лайеля. У 1828 році Ф. Велер вперше справив синтез органічної речовини (сечовини) з елементів. Ще більш переконливими доказами матеріальної єдності світу виявилися формування (з 1808 по 1827) атомної теорії Дж. Дальтоном (1766-1844), а також відкриття в 1839 році клітини Т. Шванном (1810-1882). Останнє Ф. Енгельс називав в числі «трьох великих відкриттів XIX століття», додаючи до них закон збереження енергії (1842, Р. Майер) і еволюційне вчення Ч. Дарвіна (1809-1882), опубліковане в 1859 році і застосоване вже до людини в 1871 році. Хоча зараз, через понад століття, виявляються багато неув’язки в теорії Дарвіна, вона анітрохи не втратила своєї концептуальної цінності. Більше того, з’ясовується, що ідеї еволюції і природного відбору застосовні не тільки до біологічним видам, але до космології і космогонії, до економічних і культурних процесів.
Блискучим доказом матеріальної єдності світу і «діалектики природи» стало створення в 1869 році періодичної системи елементів Д. Менделєєва (1834-1907). Історія цього відкриття (він побачив свою систему уві сні) – один з дивних прикладів тих шляхів, які вибирає наукове відкриття, підготовлене тривалої логікою розвитку. Зауважимо, що так само, «уві сні», і майже в той же час, було скоєно інше найважливіше хімічне відкриття – формули бензолу: в 1865 році Ф. Кекуле, побачивши змію, кусає себе за хвіст, зрозумів, що, складні органічні сполуки слід висловлювати не в лінійному, а циклічному вигляді. Відкриття другої половини XIX століття дали підстави Ф. Енгельсу (1820-1895) назвати свою фундаментальну працю, присвячений їх осмисленню, саме «Діалектикою природи» (1873-1886 рр., Видана в 1894 р).
Абсолютно дивовижними були відкриття в області спадковості Грегора Менделя (1822-1884). Помічені, точніше перевідкриття заново лише в XX столітті, вони дали початок генетиці. Не менш інтригуючим і абсолютно фундаментальним виявилося відкриття в 1850 році II початку термодинаміки, сформульованого Р. Клаузісом вперше у вигляді закону не збереження, а зміни, розвитку. Воно стане основою природничо-наукової і навіть загальнокультурної КМ XX століття. У 1877 році Людвіг Больцман (1844-1906), зв’язавши астрономію з імовірністю, поклав початок статистичної термодинаміки.
Треба сказати, що імовірнісні та статистичні уявлення, спочатку відкидаємо як і відповідні ідеалам науковості, владно вторгалися навіть у механистическую КМ (наприклад, максвелловское розподіл молекул за швидкостями). Незважаючи на те, що аж до кінця XIX століття і навіть на початку XX століття робилися спроби, часом досить дотепні, узгодження нових явищ з механістичної парадигмою (Л.Больцман, Дж. Гіббс, Г. Герц), поїзд механіцизму пішов. Роботи Л. Больцмана, молекулярна теорія Дж. Максвелла, електронна теорія Г.А. Лоренца, його ж дослідження простору і часу можуть служити прикладами того, як відкриття, породжені старої парадигмою, здатні виявити її межі і привести до її краху.
То були «вкрадливі звуки бурі» (користуючись назвою пісні «Pink Floyd»), до якої залишалося вже зовсім недовго. Хоча на засіданні Лондонського Королівського товариства в 1900 році головуючий лорд У. Томпсон (Кельвін) заявив, що їх покоління вступає в XX століття, завершивши фізику, він же зазначив «два хмарки”, злегка захмарювали тріумф. То були результат досвіду Майкельсона – Морлі, виявити-існування ефіру, і нездатність класичної механіки пояснити спектр випромінювання «абсолютно чорного тіла». З цих «хмарок» через всього п’ять років вилилися два урагани – теорія відносності і квантова концепція. Лорд Томпсон був прав відносно класичного природознавства, яке дійсно завершилося, точніше вичерпало себе – в рамках відповідних ідеалів і норм воно створило по-своєму закінчену КМ, де, дійсно, залишалося тільки «уточнювати до наступних знаків після коми величини світових постійних». Важко повірити, але саме ці слова говорив тоді вступає в науку Максу Планку, одному з майбутніх батьків квантової механіки, його вчитель Джоллі, вважаючи, що для того набагато перспективніше буде хімія або хоча б пианистическое мистецтво.
Уже на рубежі XIX-XX ст в природознавстві і, особливо якраз у фізиці, почалися революційні відкриття, радикально змінили уявлення як про світ, так і його пізнанні. У 1895 році були відкриті рентгенівські промені, які покінчили з таким «атрибутом матерії» (під якою раніше розумілося речовина), як непроникність. Та ж доля спіткала неподільність (яку відносили до атому). Після відкриттів електрона (Дж. Томсон, 1897), радіоактивності (1896 г, А. Беккерель) і радіоактивного розпаду (1897, Е. Резерфорд) поняття «атомос» могло означати «неподільний» тільки в словниках грецької мови. Хоча ці відкриття виробляли поглиблення ще на один рівень структури матеріального світу, тоді вони сприймалися як звістка про те, що «король – голий». У 1900 році було виявлено (П.Н. Лебедєв) тиск світла, що доводило поєднання в ньому хвилі і корпускули. Звідси залишався один крок до визнання переходу речовини у випромінювання, маси в енергію, хоча і це було спочатку сприйнято як «загибель матерії». У тому ж році М. Планк (1858-1947) ввів поняття «квант енергії» (тобто мінімальної порції енергії, якою вона може испускаться або поглинатися). У 1905 році Альберт Ейнштейн (1879 – 1955) запропонував «квант світла», а незабаром опублікував «Про електродинаміки рухомих середовищ», де на п’яти сторінках, які потрясли світ, виклав «спеціальну теорію відносності» (СТВ).
В СТО Ейнштейн показав, що простір і час аж ніяк не абсолютні і незмінні, а можуть поставати по-різному в різних системах звіту. Такий висновок зізнавався і в класичній фізиці і механіці, але там не викликало сумнівів, що будь-які результати можна звести до єдиної, абсолютної системі. Впевненість у такий йшла від Середніх віків, маючи релігійне коріння. Навіть Коперник говорив про погляді з «позицій господа бога». Згодом ідея абсолютної системи попросту вважалася очевидною і не піддавалася обговоренню.
У Ейнштейна «привілейована» система відсутній, зате з’являється тісний зв’язок і взаємозумовленість простору – часу в єдиному континуумі. У загальній теорії відносності (ЗТВ) у цю зв’язок додається також речовину. Ще більш разючим був висновок СТО про скорочення простору – часу (знаменитий «парадокс близнят») при русі зі швидкостями, близькими до швидкості світла с = 300000 км / сек (яка постулировалась як максимально можлива в природі). Цікаво, що цей висновок Ейнштейн зробив з відомих перетворень Г. Лоренца, яким надав зовсім інший фізичний зміст (так само, як ньютоновскому простору і часу). Цей результат був настільки несподіваний і неприйнятний для Лоренца, що він вигукнув: «чому я не помер раніше?» Нарешті, на тих же п’яти сторінках містився висновок про взаємозв’язок маси та енергії. Формула Е = мс2 стала своєрідним символом XX століття.
Тоді ж перехід маси в енергію, речовини у випромінювання був сприйнятий як «зникнення матерії», науковий доказ неминучою «загибелі матеріального світу» і його сотворення в «певні, доступні обчисленню часи». Навіть у двадцятому – тридцятий р.р. деяким великим натуралістам «матеріальна всесвіт здається минає подібно вже розказаної казці, розчиняючись в небутті, як бачення» (Дж. Джинс. Рух світів. – М., 1933. С. 143). Поділяючи ці уявлення, сер Артур Еддінгтон, найбільший астрофізик першої половини XX століття, описував «кінець світу як дивну радіопередачу, коли останній атом речовини перейде у випромінювання». Аналогічно витлумачувалося і II початок термодинаміки, яке «змушує матеріальну всесвіт рухатися завжди в одному напрямку, який кінчається тільки смертю і знищенням» (гіпотеза «теплової смерті» Всесвіту).

Посилання на основну публікацію