К вопросу о соотношении понятий объекта и предмета науки в классическом и неклассическом естествознании Текст научной статьи по специальности «Философия, этика, религиоведение»

УДК 101:5

Жуланов Александр Леонтьевич

Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет

К ВОПРОСУ О СООТНОШЕНИИ ПОНЯТИЙ ОБЪЕКТА И ПРЕДМЕТА НАУКИ В КЛАССИЧЕСКОМ И НЕКЛАССИЧЕСКОМ ЕСТЕСТВОЗНАНИИ Zhulanov A.L.

PhD, associate professor in PSHPU

CORRELATION BETWEEN OBJECT AND SUBJECT MATTER OF SCIENCE IN CLASSICAL AND NON-CLASSICAL NATURAL SCIENCE REVISITED

Аннотация: В статье обсуждается проблема соотношения объекта и предмета науки. Термины «объект науки» и «предмет науки» иногда употребляются как равнозначные, иногда то, что в одних работах называется объектом, в других представляется предметом познания. На материале естествознания автор пытается дать определения этих понятий, показать их гносеологическую роль в истории науки, а также значение для мировоззренческой оценки научной теории (квантовой механики).

Ключевые слова: абстрактный идеализированный объект, модель, объект науки, предмет науки.

The paper debates on the problem of correlation between object and subject matter of science. The terms “object of science” and “subject matter of science” are used at times as equivalent ones, or what some authors call “object” of cognition is treated by others as “subject matter”. Exemplified by natural science, the notions are defined in the paper. An attempt is undertaken to show their epistemological role in

© Жуланов А.Л., 2013

history of science, as well as their significance in the world outlook evaluation of scientific theory (quantum mechanics).

Keywords: object of science, subject matter of science, model, abstract idealized object.

При общей характеристике какой-либо отрасли науки обычно определяют ее объект - тот фрагмент или аспект действительного мира, который она изучает (например, геология - комплекс наук о составе, строении, истории развития земной коры и Земли, математика - наука о пространственных формах и количественных отношениях действительного мира, биология - совокупность наук о живой природе). Однако термин «объект науки» употребляется в двух различных значениях: объект - это нечто, существующее в действительном мире (галактика, организм, молекула), и нечто, созданное мышлением, абстрактные идеализированные объекты (число, фигура, функция в математике, материальная точка в механике, идеальный газ в физике).

Наряду с термином «объект науки» используется другой - «предмет науки». Иногда они понимаются как равнозначные; иногда то, что одними авторами обозначается как объект науки, другими представляется как ее предмет. Особенно это характерно для работ по философии математики [3, с. 76-77]. «Проблема объекта познания, - отмечает М.А. Розов, - это многовековая проблема, исторический анализ которой сопоставим по объему с курсом истории философии». В качестве ответа автор выдвигает тезис: «... мы познаем не мир сам по себе и не мир в нашей деятельности, объектом познания является сама деятельность с миром» [5, с. 209, 214]. Деятельность человека, безусловно, также может быть объектом научного познания (например психологии), но все-таки основным объектом научного познания, по крайней мере классической науки, был внешний мир - природа, ее отдельные фрагменты. Историческое назначение естествознания, особенно начиная с XVII века, как раз и состояло в том, чтобы вооружать человека истинными знаниями о природных явлениях и на основе этих знаний преобразовывать природу в интересах человека (вспомним знаменитый афоризм Ф. Бэкона: «Scientia potentia est»).

Итак, можно дать следующие определения этих понятий. Объект науки -это нечто, существующее независимо от познающего субъекта (для естествознания - многообразие явлений природы). Предмет познания -созданные деятельностью человека материальные или идеальные объекты (назовем их для краткости моделями), воспроизводящие некоторые свойства реально существующих явлений. На теоретическом уровне познания предмет

науки составляет система ее абстрактных идеализированных объектов. Поэтому один материальный объект может быть отображен множеством моделей. Например, человек как объект естествознания может быть представлен анатомической, физиологической, психологической моделями, каждая из которых фиксирует набор соответствующих свойств.

Представляет интерес вопрос о том, как менялось представление об объекте и предмете науки в истории философии и науки. Краткий обзор следует начать с натурфилософии Античности. При общей созерцательной установке античного познания его задачей было открыть фюсис Космоса, его архэ (первоначала). Единый, живой Космос, включающий человека как свою часть, был единым объектом познания зарождающейся науки. Постепенно в нем начали выделяться фрагменты, ставшие объектом зарождающихся частных наук, содержащих в себе много натурфилософских элементов: астрономии, физики, зоологии, ботаники, географии. Исключение составляла механика, которая ориентировалась не на созерцание природы, а на изучение известных в то время инструментов (рычаг, клин, ворот, блок, винт и др.), т. е. искусственно созданных механических объектов.

Этот метод познания, открытый Архимедом, получает развитие в науке Нового времени. Суть метода - не созерцание природных явлений, а изучение созданных человеком предметов, в которых используется какая-либо объективная связь между свойствами. Обнаружение такой связи стало решающим шагом к открытию законов природы. Таким образом, задачей механики является изучение законов функционирования созданных человеком технических устройств. Как говорилось в Уставе Лондонского королевского общества, его задачей является изучение ремесел, мануфактур, механических практик, а также натуральных предметов (натуральные предметы названы в последнюю очередь!). Таким путем создавалась не только механика, но и термодинамика в ХХ веке. Техническая задача повышения коэффициента полезного действия паровой машины привела С. Карно к созданию идеальной паровой машины (цикла Карно).

Дальнейшее исследование модели обратимого кругового процесса Р. Клаузиусом привело к созданию механической теории тепла (термодинамики), основанной первоначально на двух началах: законе

сохранения энергии и законе энтропии. И здесь обнаружилось интересное явление: в идеальном круговом процессе энтропия остается постоянной величиной. Однако распространение второго начала на природу (т. е. перенесение этого начала с предмета термодинамики, каковым был идеальный цикл, на ее объект - процессы превращения энергии в природе) привело

Клаузиуса к существенной переформулировке второго начала: «Энтропия мира стремится к максимуму». Из него логически необходимо следовал вывод о «тепловой смерти Вселенной», вызвавший острую полемику, не завершенную до настоящего времени. Кстати, и первое начало термодинамики - закон сохранения энергии, установленный экспериментально, т.е. на уровне предмета познания, было распространено Клаузиусом на природу: «Энергия мира постоянна».

Закон сохранения энергии получил в науке статус постулата, или вернее сказать, бесспорной научной догмы. Однако квантовая механика эту догму подвергла сомнению: на квантовом уровне этот закон выполняется лишь статистически. Таким образом, механическое перенесение знаний с предмета познания на его объект не является оправданным и может приводить к большим ошибкам или проблемам. Итак, предметом познания на эмпирическом уровне были «машины», т. е. созданные человеком материальные модели, а на их основе были созданы идеальные модели («цикл» Карно и др.).

Следующим шагом в развитии метода стало изобретение эксперимента. На основе этого метода Архимед создает гидростатику. Решающий вклад в дальнейшее совершенствование метода вносит Г. Галилей, создавший экспериментально-математический метод, т. е. дополнивший эксперимент математическим описанием обнаруженных взаимосвязей.

В известном эксперименте со сбрасыванием шаров из разного материала с Пизанской башни Г алилей использовал методы абстрагирования и идеализации уже на эмпирическом уровне, с тем чтобы свести к минимуму сопротивление воздуха. Тем самым был создан предмет эмпирического познания, с которым можно было провести серии экспериментов и получить достоверный научный факт: все тела падают на Землю с одинаковым ускорением, не зависящим от веса тела. Сколько бы ни проводилось наблюдений над таким объективным природным явлением, как падение различных тел в естественных условиях (камни, капли дождя, плоды с деревьев и пр.), этот факт так и остался бы неустановленным. Только благодаря созданию на основе методов абстрагирования и идеализации специального предмета познания удалось (путем универсализации размера и формы предметов) открыть сущностную, закономерную, объективную связь явлений природы, т. е. открыть закон. Таким образом, абстрагирование и идеализация - это методы не только теоретического (как обычно считается), но и эмпирического познания.

Выведенный Галилеем закон - это закон не природы самой по себе, а закон науки, в котором выражается в идеализированном виде объективная связь

явлений. В различных природных явлениях на эту основную связь оказывает действие множество побочных факторов, которые искажают, затемняют, маскируют основную связь. Поэтому выражение «закон природы» - это только метафора. Законы науки более или менее адекватно проявляются в действительном мире в двух случаях. Во-первых, в специально созданных условиях (например, в сконструированных человеком системах - механических, электрических, технологических, в которых устранение всех побочных явлений или сведение их к минимуму обеспечивается конструкцией системы). По существу, технические системы и технологические процессы - это те же экспериментальные установки, только имеющие иные габариты и иные цели - не познавательные, а производственные. Во-вторых, законы науки адекватно проявляются в таких природных явлениях, где все побочные влияния ничтожно малы по сравнению с основным взаимодействием (например, в планетной астрономии гравитация является определяющим фактором, что позволяет формулировать достаточно точные прогнозы явлений, например, лунных и солнечных затмений), но это случается крайне редко (низкая надежность прогнозов погоды, землетрясений, урожайности в земледелии и пр.)

В античной науке, а именно - в астрономии, создается предмет теоретического познания. Таковым является первоначально модель гомоморфных сфер Евдокса - Аристотеля, а затем модель эпициклов и деферентов Гиппарха - Птолемея. Реализуя поставленную Платоном задачу «спасти явления», т. е. объяснить наблюдаемые астрономические явления (например, петлеобразное движение планет на фоне звездного неба), ученые конструируют теоретическую модель мироустройства на основе геоцентрической идеи. Таким образом, такой структурный элемент познавательной деятельности, как предмет познания, появляется уже в эпоху формирования науки, причем и на теоретическом (астрономия, география), и на эмпирическом уровне (механика, гидростатика).

Метод Г алилея определил стратегию научных исследований не только всей классической физики, но и естествознания в целом. Наряду с физическим экспериментом он проводит мысленные эксперименты. Предметом таких экспериментов являются идеальные модели рассматриваемых явлений. В результате мысленных экспериментов он вводит в науку принцип инерции и понятие инерциальной системы отсчета, принцип относительности, на которых основана не только классическая, но и релятивистская механика. Итак, вклад Галилея в науку состоял не только в открытии основополагающих понятий и принципов классической физики, но и в разработке метода познания: чтобы познать природное явление (объект), нужно, используя методы

абстрагирования и идеализации, сконструировать предмет познания, который является моделью изучаемого объекта. На эмпирическом уровне - это искусственно созданный материальный объект, а на теоретическом уровне -идеализированный образ, запечатлевающий те свойства реального объекта, которые представляют познавательный интерес. В качестве примера предмета познания назовем понятия материальной точки, абсолютно твердого тела, несжимаемой жидкости в механике, «цикл Карно», «идеальный газ», модели атома Томсона, Резерфорда, Бора в физике, гелиоцентрическую модель мира Коперника, модели пульсирующей и расширяющейся Вселенной в астрономии.

Классическая наука, используя методы абстрагирования и идеализации, создала научную картину мира, которую рассматривала как достоверный, объективно-истинный образ мира, из которого элиминированы все субъективные моменты. Но как совмещались в сознании ученых этого периода, казалось бы, несовместимые вещи? С одной стороны, наблюдение, измерение, абстрагирование и идеализация - это вмешательство человека в объективный процесс, которое в принципе не может не вносить изменений в его свойства и которое, безусловно, должно искажать картину реального явления. С другой стороны, классическая наука верила в объективно истинное познание.

Эта вера опиралась на два постулата, которые явно не формулировались, но интуитивно предполагались. На эмпирическом уровне познания путем совершенствования научного инструментария, методов наблюдения и измерения можно было сделать получаемые факты сколь угодно точными, поскольку процесс измерения или наблюдения не вносил существенных помех в поведение измеряемого объекта. Параметры объекта познания были макроскопическими, а воздействие прибора - ничтожно малым. На теоретическом уровне познания объективность знания обосновывалась механистической концепцией целостности: целое - это сумма частей, качество целого - механическая сумма свойств частей. Следовательно, при абстрагировании и идеализации, т. е. при устранении свойств, не существенных в исследуемом отношении, ученые, как им казалось, не только не искажали явление, а, напротив, изучали явление в чистом виде, и это изучение давало истину не только объективную, но и абсолютно точную. Широко использовавшиеся в физике мысленные эксперименты над идеализированными объектами как раз и привели к формулированию основных принципов и законов (инерции, относительности, детерминизма и др.).

Эти особенности классической науки нашли свое выражение в том, что в ней проблема соотношения предмета и объекта науки фактически даже не была поставлена, не имела четко выраженного гносеологического статуса. Ученые,

руководствуясь презумпцией объективности науки, верили, что вводимые ими абстрактные идеализированные объекты имеют непосредственную интерпретацию в понятиях, выражающих саму объективную реальность, а теории представляют собой описание объективной реальности такой, какова она есть на самом деле. Другими словами, классическая наука экстраполировала принципы, законы, полученные при изучении предмета познания, на его объект, т. е. придавала этим истинам онтологический статус. Философское осмысление этой проблемы впервые дано И. Кантом в «Критике чистого разума», где он противопоставляет феномены ноуменам («вещам самим по себе»), однако ноумены для него - не объект науки, ибо они в принципе непознаваемы, а доступная познанию «природа» [4, с. 185-196]. Этот сконструированный на основе явлений (чувственного опыта субъекта) и априорных форм чувственности и рассудка идеальный мир есть то, что мы называем предметом науки.

Как изменяется представление о предмете познания с переходом к неклассической науке? Рассмотрим этот вопрос на примере квантовой механики - науки, первой столкнувшейся с принципиально новой познавательной ситуацией, в которой проблематичным стал сам объект познания - микромир.

Поскольку объекты микромира (молекулы, атомы, элементарные частицы) непосредственно не наблюдаемы, для их изучения должны использоваться приборы, являющиеся макрообъектами, т. к. их показания должны быть доступны человеку. Применение приборов как раз и создает новую ситуацию: неконтролируемое взаимодействие микрообъекта и

макроприбора, в результате которого микрообъект приобретает новые характеристики, не присущие ему самому по себе. Получаемое знание - это знание не о микрообъекте, а о системе «микрообъект + прибор». Поскольку у нас нет априорного знания о том, что такое данный микрообъект, и даже о том, существует ли он сам по себе до эксперимента (это «вещь в себе», выражаясь языком Канта), то здесь и возникает проблема: как вычленить параметры микрообъекта из этого суммарного результата взаимодействия? Что является предметом познания в данной ситуации, с чем должен работать физик? Для обозначения этого специфического предмета познания, в котором объект познания - микрообъект - каким-то образом представлен, был введен термин «физическая реальность», вызвавший длительные споры и даже неприятие со стороны некоторых ученых и философов.

Понятие «физическая реальность» сыграло важную роль в физике. Если раньше под физической реальностью понимался мир вещественных объектов,

движущихся в пространстве и времени под действием внешних сил, то с созданием классической электродинамики она стала мыслиться в виде электромагнитных полей. В квантовой физике это понятие подверглось принципиальному преобразованию. На эмпирическом уровне познания «физическая реальность» - это показания приборов (например, треки, оставляемые микрочастицами в камере Вильсона), а на теоретическом уровне -математические конструкты (уравнения, формулы), созданные на основе эмпирических данных или путем обобщения соотношений, известных из классической физики (например, уравнение Шредингера). Как утверждает П.С. Дышлевый, «понятие “физическая реальность” характеризует различные степени приближения (подхода) исследователя к материальному физическому миру» [2, с. 62]. Поскольку различные методы наблюдения дают разные картины, возникает задача их синтеза в едином представлении. Новая познавательная ситуация нашла теоретическое освещение на основе принципов дополнительности, неопределенности, относительности к средствам наблюдения.

Итак, обобщая опыт квантовой физики, получаем следующее. Именно эта отрасль науки побудила ученых к постановке и решению новых гносеологических проблем. Во-первых, следует различать объект и предмет науки. Если объект науки составляет часть, свойство или отношение, присущие объективному миру, то предмет науки порожден деятельностью ученого, но не произвольной, а обусловленной особенностями объекта и предшествующими достижениями науки. Во-вторых (что более существенно), выделение объекта познания на эмпирическом уровне либо не всегда осуществимо, либо оказывается возможным только на основе его предмета. Не для всех идеализированных объектов можно указать их референты. Это особенно характерно для математики: поиски эмпирических аналогов математических объектов, т. е. их эмпирических интерпретаций, часто приводили к кризисам в ее развитии (проблемы введения отрицательных, иррациональных, мнимых чисел, бесконечно малых величин и т.д.). Электромагнитные волны, введенные Д.К. Максвеллом на основе интерпретации уравнений электродинамики, стали для физиков реальными только после их экспериментального обнаружения Г. Герцем. «Наследственные факторы» Г. Менделя получили реальное значение после опытного изучения структуры ДНК и открытия генов. Открытие позитрона П. Дираком сначала как теоретического объекта и последующее его эмпирическое открытие - еще одно подтверждение выдвинутого тезиса.

В неклассической науке результат познания необходимо включает условия познания (средства наблюдения), в зависимости от которых создается тот или

иной предмет познания и, соответственно, образ изучаемого объекта. Поскольку возможны различные картины объекта, то необходимым является их синтез на основе принципа дополнительности Н. Бора. Другими словами, результат познания включает субъект познания, или, говоря точнее, деятельность субъекта, заключающуюся в выборе той или иной познавательной стратегии. «В современной квантовой теории, - говорит В. Гейзенберг, - едва ли можно сомневаться в том, что элементарные частицы, в конечном счете, суть математические формы, только гораздо более сложной и абстрактной природы». Эти математические формы, продолжает В. Гейзенберг, заменяют правильные тела пифагорейцев (тетраэдр, октаэдр, икосаэдр и гексаэдр), которые, согласно Платону, ставились в соответствие четырем первоэлементам мира (каковыми считались огонь, воздух, вода, земля) [1, с. 36, 37].

Приведенные высказывания Гейзенберга и подобные высказывания других представителей копенгагенской интерпретации квантовой механики квалифицировались некоторыми советскими авторами как идеализм в физике. Однако эти обвинения безосновательны: у Гейзенберга речь идет о предмете квантовой механики, в то время как советскими авторами эти высказывания интерпретировались в онтологическом смысле, т. е. как высказывания о микрообъектах самих по себе, микрообъектах как объекте микрофизики. Для Гейзенберга как человека, находившегося под сильным влиянием философии Канта, вообще было невозможным говорить об элементарных частицах самих по себе, вне наблюдения. Поскольку только акт наблюдения давал знание вероятности микроскопического события, то судить о микрообъекте в промежутках между наблюдениями, даже о том, существует ли он, нет никаких оснований. Такие высказывания означали бы выход за границы опыта, т. е. возможность судить о вещах самих по себе вне опыта.

Мы можем судить о микромире, т. е. объекте атомной и ядерной физики (атомах, элементарных частицах), только на основании знания о предмете этой физики, т. е. данных эксперимента. Острая полемика относительно копенгагенской интерпретации квантовой механики, которую вели советские философы и ученые в середине прошлого века, была обусловлена тем, что они подходили к оценке квантовой механики с позиций классической физики, другими словами, они отождествляли предмет познания с его объектом. Иначе говоря, они не вполне осознавали изменение характера гносеологической ситуации, порожденной новой физикой. Поэтому вышеприведенные высказывания Гейзенберга квалифицировались ими как объективный идеализм (платонизм), а суждения о роли наблюдателя - как субъективный идеализм в физике.

Таким образом, предмет науки как компонент научно-познавательного процесса существует на всем протяжении истории науки с момента ее формирования в Античности, но осознание гносеологического статуса этой категории, ее роли в познании происходит только в неклассической науке, при создании квантовой механики.

Библиографический список

1. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое: пер. с нем. - М.: Наука, 1989.

2. Дышлевый П.С. Эволюция понятия «физическая реальность» в современной физике // Философские вопросы квантовой физики. - М.: Наука, 1970.

3. Жуланов А.Л. Объект и предмет математики // Вестник ВятГГУ. Серия: философия и социология; культурология. - Киров, 2012. - № 1 (4).

4. Кант И. Критика чистого разума. - М.: Мысль, 1994.

5. Розов М. А. Проблема объекта познания в контексте теории социальных эстафет // Эпистемология и философия науки. Т. ХХ1Х. - 2011. - № 3.