Физика как фундамент естествознания
Лингвистическая фундаментальность физики.
Естественные науки являются эмпирическими в том смысле, что их положения основываются на совокупности эмпирических данных и проверяются путем сопоставления с ними. Следовательно, для них фундаментальное значение име- ют высказывания, описывающие эти данные. В обыденной жизни сообщения о каком-либо факте есть описание чего-то непосредственно наблюдаемого. В физике отчет об экспериментальных фактах обязательно предполагает совокупность теорий, дающих истолкование тому, что непосредственно констатируется. Еще в конце XIX в. П. Дюгем отмечал: «Физический эксперимент есть точное наблюдение группы явлений, связанное с истолкованием этих явлений. Это истолкование заменяет конкретные данные, действительно полученные наблюдением, абстрактными и символическими описаниями, соответствующими этим данным, на основании допущенных наблюдателем теорий»1.Эта черта характеризует прежде всего физический эксперимент (причем в сколько-нибудь сложных случаях предполагается использование соответствующих приборов). Большинство наблюдений как в физике, так и в других науках, носит «приборный» характер, и поэтому не только осознание экспериментальных фактов и их связи друг с другом предполагает наличие соответствующей теории, но и простое описание того, что наблюдается, опирается на теоретические представления об используемых приборах и позволяет истолковать, например, трек в камере Вильсона как след определенной элементарной частицы.
Центральным в развиваемом взгляде является утверждение преимущественно физического характера любых используемых приборов.
Приборов биологических, физиологических, химических и т.д. не бывает. Любой используемый ученым прибор есть всегда в своей основе физический объект и для истолкования своих показаний требует соответствующих физических теорий. Это обстоятельство делает язык физики неотъемлемым элементом языка любой другой естественно-научной дисциплины и может быть названо лингвистической (языковой) фундаментальностью физики.Эпистемологическая фундаментальность физики (доктрина моно- и полифундаментальности). Среди разнообразных значений слова «фундаментальность» можно выделить еще один аспект, связанный с отношением физики к эмпирическим данным. Как известно, слово «фундаментальность» применительно к науке означает различение наук теоретических, ориентированных на раскрытие законов, описывающих изучаемый объект безотносительно к его практическому использованию. В этом смысле справедливо говорить о фундаментальном характере самых различных научных концепций в физике, химии, биологии, геологии и т.д. На наш взгляд, целесообразно ввести понятие так называемой эпистемологической фундаментальности.
Как уже отмечалось, естественные науки опираются на эмпирические данные. На первых этапах развития естествознания в методологии естест- венных наук доминировал так называемый индуктивистский подход, согласно которому наиболее общие положения естественных наук непосредственно выводятся из опытных данных путем прямых индуктивных обобщений. Этот упрощенный взгляд отвергнут в современной философии науки. Данное обстоятельство нашло отражение в четко сформулированном и ставшем, по существу, афоризмом тезисе А. Эйнштейна: «Нет логического пути, ведущего от опытных данных к теории». По выражению Эйнштейна, наиболее важные фундаментальные законы науки не выводятся из опытных данных, а в лучшем случае лишь «навеваются» ими.
Рассматривая систему естественно-научных дисциплин, правомерно поставить вопрос: выводятся ли наиболее важные положения данной дисциплины из каких-либо других научных концепций или их единственным оправданием является ссылка на опытные данные? (Как сказали бы в XVII! в.: выводятся ли положения данной дисциплины из другой дисциплины или выводятся непосредственно из опыта?)
Теперь в связи со сказанным можно ввести понятия «монофундаментальность» и «полифундаментальность».
Тезис монофундаментальности утверждает, что есть лишь одна фундаментальная дисциплина, положения которой ни из каких других дисциплин вывести нельзя — они обречены на фундаментальный (в смысле ниоткуда не выводимый) характер. Концепция полифундаментальности предполагает наличие многих фундаментальных (в указанном смысле) наук.В реальной истории естественных наук на фундаментальный статут претендовали (точнее сказать, не претендовали, а им реально обладали) физика, химия, биология. Это означает, что основные положения этих наук оправдывались ссылкой на опыт и ниоткуда не могли быть выведены. Явно упрощая реальную историю науки, можно сказать, что первой лишилась фундаментального статута химия. На сегодня основные особенности химии объясняются на базе квантовой физики. То, что в XIX в. рассматривалось как сугубо специфическая особенность химии (особая сила «химического сродства», валентность, периодический закон Менделеева), сегодня получает точное квантово-механическое обоснование, если угодно, выводится из квантовой физики.
Резюмировать изложенное можно так: химия лишилась фундаментального статута (разумеется, только в указанном здесь смысле), но приобрела глубокое теоретическое обоснование. В этом смысле можно сказать, что физика обречена на фундаментальный статут. Даже если допустить, что в будущем появится некая наука, из которой можно будет теоретически вывести современную физику, то эта гипотетическая наука и будет называться новой физикой.
Следует заметить, что изложенное здесь решение вопроса о статуте химии является дискуссионным, хотя возражения, на наш взгляд, и не носят достаточно убедительный характер.
Сложнее обстоит дело со статусом биологии. На сегодня судьба биологии становится похожей на судьбу химии. В XX в. произошли радикальные сдвиги в биологии: открытие двойной спирали ДНК, создание молекулярной генетики, развитие неравновесной термодинамики и синергетики — все это позволяет не просто говорить о важнейших жизненных феноменах на языке простого описания, а раскрывать их глубокую физико-химическую основу.
Тем не менее вопрос о фундаментальности биологии на сегодня не может считаться решенным на уровне, сопоставимом с химией. Грубо говоря, признание фундаментальности биологии означает признание особого класса биологических законов, в принципе пе могущем быть объясненным на базе физико-химических законов. На наш взгляд, признание таких (их иногда называют биотоническими) законов представляется не очень вероятным.Подытоживая все изложенное, правомерно сказать, что физика обладает особой фундаментальностью, которую можно назвать эпистемологической. Следует, правда, отметить экзотическую возможность — признать тезис монофундаментальности и наделить такой фундаментальностью не физику, а некую другую дисциплину. Скажем, можно настаивать на тех или иных вариантах аргони т и нес к их концепций и приписывать монофундаментальный статус биологии. Можно утверждать, что основные особенности любых наук выводятся из неких философских установок. Подобные построения, конечно, возможны, но они явно находятся за пределами науки.
Онтологическая фундаментальность физики (оппозиция редукционизма и антиредукционизма). Концепция монофундаментальности, о которой речь шла выше, может быть названа и концепцией редукционизма — различие здесь в ракурсе, в котором рассматривается проблема. В предыдущем разделе она изучалась под эпистемологическим углом зрения, а здесь будет рассматриваться как проблема онтологическая, т.е. как проблема, касающаяся строения реальности, устройства окружающего нас мира.
Прежде всего разберемся, что следует понимать под редукционизмом. В советской философии эта проблема часто обсуждалась в связи с развитой Ф. Энгельсом концепцией форм движения материи. В этой концепции Энгельса, на наш взгляд, были как верные моменты, так и неверные. Безусловно верным представляется тезис о движении как способе существования материи и выделении различных структурных уровней организации материи (названных Энгельсом формами движения материи). В диалектическом материализме советских времен основное внимание акцентировалось на подчеркивании качественной специфичности высших форм движения (биологической по сравнению с химической, химической по сравнению с физической).
Например, утверждалось, что в химической форме движения физическая форма играет побочную роль, а основное содержание поставляется химией. Стремление объяснить главные особенно- сти химических процессов на базе физических законов клеймилось как редукционизм, т.е. сведение высшего к низшему, сложного — к простому, целого — к элементам и т.д. Для большей убедительности редукционизм критиковался как механицизм, как сведение всего и вся к механике.Разумеется, термин «редукционизм» имеет множество разнообразных оттенков. Редукционизмом, например, объявлялось объяснение феномена сознания материальными процессами головного мозга. Ряд авторов вообще ставил знак равенства между редукционизмом и материализмом. Мы не будем касаться всего многообразия оттенков, связываемых в разных контекстах со словом «редукционизм», а подчеркнем лишь следующее: под редукционизмом здесь не будет пониматься отрицание качественного своеобразия более высоких уровней материальной организации по сравнению с нижележащими (и в этом смысле более фундаментальными) уровнями. Вместе с тем редукционизм не довольствуется лишь описанием этого качественного своеобразия, а ставит задачу его объяснения на основе законов нижележащего уровня. Разумеется, объект химии (атом и молекула) сложнее элементарных частиц, но его функционирование объясняется на основе законов, описывающих поведение элементарных частиц. Поэтому редукционизм — это не отрицание качественного своеобразия, а требование его объяснения. В основе так понятого редукционизма лежит, конечно, определенная онтологическая предпосылка, а именно — иерархическая структура реальности. Предельно упрощенно формулируя основной тезис редукционизма, можно сказать словами Р. Фейнмана, что все в мире состоит из атомов, все может быть описано на языке движений, колебаний, этих атомов.
В заключение несколько слов об оппозиции редукционизма и антиредукционизма (в частности, так называемого холизма). На наш взгляд (безусловно, дискуссионный и спорный), антиредукционизм фиксирует некую целостность, некий качественно своеобразный феномен и дает его первоначальное описание. В этом его продуктивная роль. Редукционизм всегда требует идти глубже, попытаться понять целое на основе познания его элементов, т.е. объяснить целостность, а не просто констатировать ее наличие.