Научные парадигмы
Научные парадигмы
Категории / Картины мираПредельные категории, различные картины (модели) мира
X
Новые парадигмы в научном мышлении по Фритьофу Капре
Фритьоф Капра выпустил первое издание книги Дао физики / The Tao of Physics, где сформулировал шесть отличий моделей классической физики от современной:
«Первый критерий касается отношения между частью и целым.
В механистической, то есть классической научной парадигме считалось, что в любой сложной системе динамика целого может быть описана через свойства частей. Если вы знаете части - их фундаментальные свойства и механизмы взаимодействия, - вы можете вывести, по крайней мере, в принципе, динамику целой системы. Поэтому правило было такое: чтобы понять любую сложную систему, её нужно разбить на части. И сами части не могут быть описаны иначе, как только посредством расщепления их на ещё более мелкие части. Но, если эту процедуру продолжать, вы неминуемо придёте в какой-то момент к фундаментальным «строительным кирпичикам» - элементам, субстанциям, частицам и т. п. - со свойствами, которые уже не поддаются объяснению. Из этих фундаментальных строительных кирпичиков с их фундаментальными законами взаимодействия вы теперь можете строить что-нибудь целое и пытаться объяснить динамику этого целого свойствами составляющих частей. Это началось ещё в Древней Греции во времена Демокрита; потом эту процедуру формализовали Декарт и Ньютон, и она считалась общепринятым научным подходом вплоть до конца XX века.
В новой парадигме соотношение между частью и целым более симметрично. Мы считаем, что, если свойства частей дают определённый вклад в наше понимание целого, то и сами эти свойства могут быть полностью поняты только через динамику целого. Целое первично, и если вы понимаете динамику целого, то можете - по крайней мере, в принципе - вывести из неё свойства и паттерны взаимодействия всех частей. Эта смена приоритетов между частями и целым произошла в науке - прежде всего в физике - в период становления квантовой теории. Именно в те годы физики, к великому своему удивлению, обнаружили, что не могут больше пользоваться понятием части - например, атома или частицы - в его классическом смысле. Части уже не могли быть чётко определены: их свойства менялись в зависимости от организации эксперимента.
Постепенно физики осознавали, что природу на атомном уровне нельзя представить как механическую вселенную, составленную из фундаментальных кирпичиков; скорее, это сеть отношении, и, в конечном счёте, в этой взаимосвязанной паутине вообще нет никаких частей. Что бы мы ни назвали «частью», это фактически всего лишь паттерн, который обладает некоторой устойчивостью и только поэтому привлекает наше внимание. Новые соотношения между частью и целым произвели столь сильное впечатление на Гейзенберга, что даже свою автобиографию он назвал Der Tell und das Gauze - «Часть и целое».
Осознание единства и взаимной связи всех вещей и событий и восприятие любого феномена как проявления фундаментальной целостности - ещё одна важнейшая общая черта всех восточных мировоззрений. Можно сказать даже, что это - самая сущность этих мировоззрений, да и вообще любых мистических традиций. Все сущее - это взаимозависимые, неразделимые и вместе с тем преходящие паттерны одной и той же высшей реальности.
Второй критерий новой научной парадигмы касается перехода от мышления в терминах структуры к мышлению в терминах процесса.
В соответствии со старой парадигмой, существуют фундаментальные структуры, а ещё - силы и механизмы взаимодействия между структурами; из всего этого и образуются процессы. В новой парадигме процесс мыслится как первичная категория, и любая структура, которую мы наблюдаем, есть проявление лежащего в её основе процесса.
Процесс приобрёл статус фундаментального понятия в физике благодаря теории относительности Эйнштейна. Признание того факта, что масса есть форма энергии, привело к исключению из научного тезауруса таких понятий, как материальная субстанция и фундаментальная структура. Субатомные частицы не состоят из какого-то материала: это паттерны энергии. Энергия же ассоциируется с активностью, с процессами, а это означает, что природа субатомных частиц принципиально динамична. Наблюдая их, мы никогда не видим ни субстанции, ни какой бы то ни было фундаментальной структуры. То, что мы наблюдаем, представляет собой динамические паттерны, беспрерывно переливающиеся друг в друга, - постоянный танец энергии.
Мышление, основной категорией которого является процесс, в высшей степени присуще восточным мистическим традициям. Чем больше изучаешь тексты индуистов, буддистов и даосов, тем очевиднее становится, что мир они представляют как движение, поток, перемены. И именно образ космического танца Шивы, в процессе которого непрерывно сотворяются и растворяются все формы, открыл мне глаза на параллели между современной физикой и восточным мистицизмом.
В современной физике представление о Вселенной как машине сменилось картиной взаимосвязанного динамического целого, части которого существенно взаимозависимы и должны мыслиться как паттерны космического процесса. Для того чтобы в такой взаимосвязанной паутине отношений определить какой-то объект, мы обрываем некоторые из взаимосвязей - концептуально, но также и физически с помощью наших приборов для наблюдения, - и, поступая таким образом, изолируем некоторые паттерны и интерпретируем их как объекты. Различные наблюдатели могут делать это по-разному. Например, если вы хотите идентифицировать электрон, можно оборвать некоторые его связи с остальным миром различными способами - используя различную технику наблюдения. Соответственно, электрон может проявить себя как частица, а может - как волна. Что при этом увидите вы - зависит от того, как вы на это смотрите. Эту решающую роль наблюдателя в квантовой физике установил не кто иной, как Гейзенберг.
По Гейзенбергу, невозможно говорить о природе, не говоря одновременно с этим о себе. И в этом заключается мой третий критерий новой парадигмы в научном мышлении.
Я уверен, что он справедлив для всех современных наук, и я хочу назвать его переходом от объективной науки к науке эпистемной. В старой парадигме научные описания считались объективными, то есть независимыми от человека-наблюдателя и от процесса познания. Согласно новой парадигме, мы считаем, что в описание естественных явлений должна явным образом входить эпистемология - описание процесса познания. Среди учёных нет согласия относительно того, что считать истинной эпистемологией, но растет согласие в том, что эпистемология должна будет стать неотъемлемой частью всякой научной теории.
Идея процесса познания как неотъемлемой части человеческого понимания реальности хорошо известна каждому, кто изучает мистицизм. Мистическое знание никогда не достигается отстранённым, объективным наблюдением: оно непременно предполагает полное участие наблюдающего, всего его существа. Фактически, мистики идут значительно дальше Гейзенберга. В квантовой физике наблюдатель и наблюдаемое уже не могут быть отделены друг от друга, но ещё могут различаться; мистики в глубокой медитации достигают состояния, когда различие между наблюдателем и наблюдаемым исчезает полностью, субъект и объект сливаются в единое целое.
Четвёртый критерий новой парадигмы является, по-видимому, самым глубоким и самым трудным для физиков.
Он касается древнего сравнения познания со строительством. Учёные говорят о фундаментальных законах, о фундаменте знаний - знания должны строиться на прочном и надёжном основании, то есть фундаменте; существуют фундаментальные строительные блоки, фундаментальные уравнения, фундаментальные постоянные, фундаментальные принципы. Метафора знания как сооружения, покоящегося на крепком фундаменте, сопровождает всю западную науку и философию на протяжении тысяч лет.
Между тем фундамент научного знания не всегда бывает прочным. Его не однажды приходилось переделывать, а несколько раз - разрушать полностью. Каждая крупная научная революция начиналась с того, что из-под ног учёных уплывал именно фундамент науки. Так, Декарт писал о науке того времени в своем знаменитом «Рассуждении о методе»: «Я пришёл к выводу, что на таком зыбком основании не может быть построено что-либо прочное». И тогда же Декарт поставил задачу построить новую науку на прочном фундаменте. Прошло триста лет, и вот что написал Эйнштейн в автобиографии, комментируя достижения квантовой физики: «Тогда ощущение было такое, словно почва ушла из-под ног и нигде не видно никакой тверди, на которой можно было бы что-то построить».