Исчерпание классического естествознания: причины и последствия

Одним из фронтов кризиса европейской культуры оказалось классическое естествознание, то есть та область, где положение казалось не просто благополучным, а, наоборот, вселявшим надежды на наступление «золотого века» человечества.

С одной стороны, в XIXв. исследование природы вступило, в терминологии знаменитого историка науки Томаса Куна, внормальныйпериод своего развития, без взлетов, но и без разочарований, пожиная плоды предшествовавших веков. На основе механико-математического естествознания совершается значительное число технических открытий, напрямую связанных с запросами капиталистического производства, создаются научно-исследовательские лаборатории, прямо работающие на него. Если Наполеон роковым для себя образом не оценил возможности паровых двигателей (которые уже были опробованы на корабле и которыми ему предлагали оснастить свой флот), то в промышленности и на пассажирском транспорте они заработали вполне своевременно. В 1804 г. появляется паровоз Ричарда Тревика, в 1814 г. — Томаса Стефенсона. В 1825 г. была проложена первая пассажирская железная дорога между Страктоном и Дарлингтоном, еще через четыре года в Лондоне стал курсировать первый общественный вид городского транспорта — конные омнибусы. В 1811 г. была создана пишущая машинка. Достижения науки и техники изменяли повседневный быт. Уже в 1792 г. в Англии был использован газ для освещения улиц и помещений. В 1795 г. Ф. Апер придумал способ стерилизации консервов (это Наполеоном было использовано). В 1822 г. Жозеф Ньепс сумел зафиксировать фотоизображение на металлической пластинке. В начале века были созданы первая электрическая батарея (Алессандро Вольта) и электромагнит (датчанин Эрстед). Огромные промышленные перспективы открывали создание, на основе исследованийМайкла Фарадея(1791—1867), электромотора, и расчет «рабочего цикла тепловой машины», который произвел в 1824 г.Сади Карно(1796—1832).

Научно-технический прогресс резко расширил возможности коммуникации, обогатил досуг. В 1833 г. был создан электрический телеграф, кабель связал Европу с Америкой, а в 1897 г. был изобретен беспроволочный телеграф. В 1876 г. американец Белл изобрел телефон, в 1877 г. был создан фонограф Эдисона, в 1895 г. братья Люмьер показали первый кинофильм. Зрители в ужасе убегали от несущегося на них паровоза, но вскоре кинематограф завоевал мир.

Торжеством механико-математического естествознания стало открытие в 1846 г. планеты Нептун, проведенное Адамсом и Леверье «на кончике пера», по учету «возмущений» орбиты Урана, последней из известных тогда планет.

Весь ход развития науки и техники, казалось бы, подтверждал правомерность отказа от «метафизики». Между тем, все более ощутимо зрело недовольство железным бездушным порядком механистической картины мира, и исходило оно прежде всего от мыслителей гуманитарного склада — философов, писателей. Как своеобразная «моральная реакция» против механистического стиля мышления оценивается в истории культуры тот героико-романтический всплеск, который произошел в литературе, живописи и, особенно, музыке XIXвека. Но если настроения лириков мало могли поколебать железную поступь механицизма, раскручивавшего маховик капиталистического производства, то гораздо больше доверия вызывали заявления, исходившие от таких людей, как И. В. Гете, который был не только великим писателем, но и выдающимся естествоиспытателем, автором солидных исследований в оптике и кристаллографии. «Романтик, влюбленный в природу, увидит в ней гораздо больше, чем сухой ученый, смотрящий на нее сквозь черно-белые очки механизма», — писал автор Фауста. Трагедия Фауста — это трагедия ученого, который

«Рвется в бой и любит брать преграды

Он видит цель, манящую вдали,

Он требует у неба звезд в награду

И лучших наслаждений у земли

Но ввек ему с душой не будет сладу

Куда бы поиски ни привели».

Подрыву классических идеалов и норм познания стала способствовать и философия, которая в свое время сыграла столь значительную роль в их утверждении. Замечено, что роль философии как «дозорного культуры» (А. Камю) особенно значительна в переломные и кризисные периоды ее развития. Конечно, о кризисе говорить было еще рано, и подлинный кризис в общественной жизни, науке, культуре в целом разразился лишь в конце XIXвека. «Время совы», однако, наступило. Наблюдения и выводы, сделанные философами, уловили тенденции культуры на десятилетия вперед (хотя именно поэтому они не могли быть широко осознаны и востребованы современниками). По существу, представители немецкой классической философии подготовили глубинные предпосылкинеклассического естествознания, научного мышления уже ХХ века.

Специфика философии такова, что она не делает открытий, подобных открытиям Коперника, Дарвина, Эйнштейна. Тем не менее принято говорить о «коперниканском перевороте в философии», совершенном И. Кантом. Подобно тому, как Коперник сместил центр планетной системы с Земли на Солнце, так и Кант выявил новый центр в процессе познания. Идеалом классического естествознания было абсолютное, окончательное, достоверное знание, свободное от субъективного отпечатка. С одной стороны, понятно, что знание добывается субъектом, но в классическом естествознании роль субъекта познания, то есть исследователя природы, уподоблялось строительным лесам, от которых очищается, без труда и сожаления, «стройное здание истины», — после завершения строительства.

Начиная с «Критики чистого разума» (1781 г.), Кант последовательно убеждается и убеждает в безнадежности такого замысла в области познания. Раз невозможно элиминировать, изгнать отпечаток субъекта познания из его результатов, то фокус внимания следует переключить на исследование самого субъекта познания. Включенность субъекта познания, уже на всех этапах естественнонаучного исследования, стала очевидной лишь в начале ХХ в., с созданием теории относительности и квантовой механики.

Столь же неизбежно возникал вопрос: «Каким образом следует представить себе строение материи как условие всякого опыта над ней?» Поставив его в «Метафизических началах естествознания», Кант переворачивает подход «Математических начал натурфилософии» Ньютона. Он прямо требует ответа о статусе таких понятий, как эфир («теплород»), который был дан лишь сто лет спустя, в знаменитом опыте Майкельсона-Морли (доказав несуществование эфира, тот прямо подвел к теории относительности). Критический ум Канта, привлекая положения классической физики в качестве принципов мыслительной деятельности, вместе с тем выявлял их ограниченность, подрывал их, заставляя искать новые пути. Ту же роль еще раньше могла сыграть и философия субъективного идеализмаДжорджа Беркли(1685—1753) иДэвида Юма(1711—1766), также заставляя задуматься онеэлиминируемости субъекта, неправомерности отождествления «внешнего мира» и картинымира, создаваемой наукой. Их критические замечания, однако, тем более не могли быть оценены в эпоху «головокружения от успехов» механико-математического естествознания.

Верно замечая условность многих понятий, Кант строит свои знаменитые антиномии(противоречия), вызванные приложением понятий «абсолютных бесконечных» (присущих лишь миру «вещей-в-себе») к миру опыта, «вещей-для-нас». В кантовских антиномиях с одинаковым успехом обосновываются утверждения типа «мир имеет начало во времени и ограничен в пространстве» и противоположное «мир не имеет начала во времени и бесконечен в пространстве». Кант был близок к пониманию, что антиномии проистекают из столкновения различных концепций материи, пространства, времени — континуальной (непрерывной) и дискретной (прерывной), «ньютоновской» и «лейбницевой». Согласование их произошло только в общей теории относительности А. Эйнштейна.

Еще дальше в осмыслении диалектической противоречивости познанияпродвинулсяГеорг Вильгельм Фридрих Гегель(1770—1831). В его системе мир представал как развитие, «инобытие» абсолютной идеи, происходящее (и, соответственно, осмысливаемое) диалектическим образом, в единстве и борьбе противоположностей, в качественных скачках. Философия Гегеля уже прямо подвергла критике механистические идеалы и нормы, картину неизменной природы. Поразительно его утверждение о единстве пространства и времени: «В представлении пространство и время совершенно отделены друг от друга, и нам кажется, что существует пространство и, кроме того, также и время. Против этого «также» выступает философия» (Гегель Г. Ф. Энциклопедия философских наук. Т. 2. Философия природы. М., 1975. С. 21). Это утверждение противоположно ньютоновским представлением об абсолютных пространстве и времени как «стенах помещения, в которое затем вселяется жилец — материя».

Не оценив в целом философские прозрения Канта и Гегеля, современники все же глубоко восприняли идею эволюции. Кант и Гегель «начинают научные революции второго типа» (Б. М. Кедров), где отказ от «видимости» дополняется «отказом от неизменности».

Уже в 1785 году английский астроном Уильям Гершель (1738—1822) выдвинул концепцию «островной Вселенной», а из сравнения с геологией и ботаникой предположил стадии «бутонов», «цветов» и «плодов» в космической эволюции. В 1801 году Ламарк произвел систематизацию животного мира, исходя из идеи его единства. В 1809 году вышла его же «Философия зоологии», где развивалась идея приспособления организмов к среде, которая станет одной из ведущих в концепции Ч. Дарвина, К 1830 году в эволюционном же духе были разработаны «Основания геологии» Ч. Лайеля. В 1828 году Ф. Вёлер впервые произвел синтез органического вещества (мочевины) из элементов. Еще более убедительными доказательствами материального единства мира оказались формирование (с 1808 по 1827) атомной теории Дж. Дальтоном (1766—1844), а также открытие в 1839 году клетки Т. Шванном (1810—1882). Последнее Ф. Энгельс называл в числе «трех великих открытий XIX века», добавляя к ним закон сохранения энергии (1842, Р. Майер) и эволюционное учение Ч. Дарвина (1809—1882), опубликованное в 1859 году и примененное уже к человеку в 1871 году. Хотя сейчас, спустя более века, обнаруживаются многие неувязки в теории Дарвина, она нисколько не утратила своей концептуальной ценности. Более того, выясняется, что идеи эволюции и естественного отбора применимы не только к биологическим видам, но и к космологии и космогонии, к экономическим и культурным процессам.

Блистательным доказательством материального единства мира и «диалектики природы» явилось создание в 1869 году периодической системы элементов Д. Менделеева (1834—1907). Открытия второй половины XIX века дали основание Ф. Энгельсу (1820—1895) назвать свой фундаментальный труд, посвященный их осмыслению, именно «Диалектикой природы» (1873—1886 гг., издана в 1894 г.).

Совершенно удивительными были открытия в области наследственности Грегора Менделя (1822—1884). Замеченные, точнее переоткрытые заново лишь в ХХ веке, они дали началогенетике. Не менее интригующим и совершенно фундаментальным оказалось открытие в 1850 годуII начала термодинамики, сформулированногоР. Клаузиусом(1822—1888) впервыев виде закона не сохранения, а изменения, развития(закон роста энтропии). Оно станет основой естественнонаучной и даже общекультурной картины мира ХХ века. В 1877 годуЛюдвиг Больцман(1844—1906), связав энтропию с вероятностью, положил начало статистической термодинамике.

Надо сказать, что вероятностные и статистические представления, поначалу отвергаемые как не соответствующие идеалам научности, властно вторгались даже в механистическую картину мира (например, максвелловское распределение молекул по скоростям). Несмотря на то, что вплоть до концаXIXвека и даже в начале ХХ века предпринимались попытки, порой весьма остроумные, согласования новых явлений с механистической концепцией (Л. Больцман, Дж. Гиббс, Г. Герц), поезд механицизма ушел.

Весьма поучительно, что ни открытие Менделя, ни IIначало термодинамики поначалу не были оценены по достоинству. Слишком уж они противоречили классическим представлениям. Второе начало термодинамики к тому же вовсе воспринималось как доказательство «тепловой смерти» Вселенной, ее неизбежной гибели — в связи с неограниченным ростом энтропии, физического эквивалента хаоса, беспорядка.

То были «вкрадчивые звуки бури» (пользуясь названием песни «PinkFloyd»), до которой оставалось уже совсем недолго. Хотя на заседании Лондонского Королевского общества в 1900 году председательствующий лорд У. Томпсон (Кельвин) заявил, что их поколение вступает в ХХ век, завершив физику, он же отметил «два облачка», слегка омрачавшие триумф. То были результат опыта Майкельсона-Морли, выявившего несуществование эфира (на котором столько веков держалась физика) и неспособность классической механики объяснить спектр излучения «абсолютно черного тела». Из этих «облачков» спустя всего пять лет вылились две бури —теория относительностииквантовая механика.

Лорд Томпсон был прав в отношении классического естествознания, которое действительно завершилось, точнее исчерпало себя — в рамках соответствующих идеалов и норм оно создало по-своему законченную картину мира, где, действительно, оставалось только «уточнять до следующих знаков после запятой величины мировых постоянных». Трудно поверить, но именно эти слова говорил тогда вступающему в науку Максу Планку, одному из будущих отцов квантовой механики, его учитель Джолли, считая, что гораздо больше возможностей для раскрытия его талантов дадут химия или хотя бы пианистическое искусство.

Уже на рубеже XIX—XXвв. в естествознании и, особенно как раз в физике, происходили открытия, начавшие подлинную революцию. В 1895 году были открыты рентгеновские лучи, покончившие с таким «атрибутом материи» (под которой по-прежнему понималось вещество), как непроницаемость. Та же участь постигла неделимость (которую относили к атому). После открытий электрона (Дж. Томсон, 1897), радиоактивности (1896 г., А. Беккерель) и радиоактивного распада (1897 г., Э. Резерфорд) понятие «атомос» могло означать «неделимый» только в словарях греческого языка. Хотя эти открытия производили углубление еще на один уровень структуры материального мира, тогда они воспринимались как известие о том, что «король - голый». В 1900 году было обнаружено (П. Н. Лебедев) давление света, что доказывало сочетание в нем волны и корпускулы. Отсюда оставался один шаг до признания перехода вещества в излучение, массы в энергию, хотя и это было поначалу воспринято как «гибель материи». В том же годуМ. Планк(1858—1947) ввел понятие «квант энергии» (то есть минимальной порции энергии, которой она может испускаться или поглощаться). В 1905 годуАльберт Эйнштейн(1879—1955) предложил «квант света», а вскоре опубликовал «Об электродинамике движущихся сред», где на пяти страницах, которые потрясли мир, изложил «специальную теорию относительности» (СТО). Новые открытия радикальным образом меняли классические представления и о мире, и об особенностях его познания. Классическое естествознание рухнуло.

Если бы научная общественность была готова к столь поразительным результатам, они бы не были восприняты столь трагично. Покончил с собой Людвиг Больцман, придя к выводу, что вся его жизнь потрачена впустую. «Почему я не умер раньше?», — восклицал Г. А. Лоренц, ознакомившись с теорией относительности. Между тем без их исследований было бы немыслимо новое, неклассическое естествознание. Об этом прямо заявляли и его создатели. Паническому восприятию результатов естествознания, помимо их необычности, способствовала и общая обстановка нестабильности в общественной жизни. Революция в естествознании происходила на фоне нараставшего революционного движения в обществе, общественных потрясений и катаклизмов. Недаром революцию в естествознании на рубеже XIX—XXвв. сравнивают с коперниканской революцией. И тогда казалось, что все рушится.