Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

В сучасній епістемології

Аналіз процесу наукового пізнання (епістемології) як в період генезису знання, так і дотепер, в період становлення постнекласичної науки, переконливо свідчить, що існуючі закони та теорії, їх категоріально-понятійний каркас відображають досліджувані явища та процеси реального світу з різним ступенем узагальненості, глибини та достовірності.

Стратегічний напрямок розвитку науки (від простих емпіричних узагальнень до створення фундаментальних гіпотетико-дедуктивних теорій та складних філософсько-наукових концепцій) перш за все визначається прагненням до узагальненої єдності та простоти наукового знання, що є суттю відповідного методологічного принципу наукового пізнання, принципу еволюційного розвитку наукових ідей.

За таких умов пошуки простоти поряд з пошуками емпіричної адекватності теорій є вирішальними факторами не лише побудови теорій, але й подальшого відбору поміж варіантами гіпотез та теорій за ступенем їх достовірності. Відомий філософ науки Н.Гудмен описав зазначений взаємозв’язок поміж істинністю наукового знання та його простотою в яскраво-змістовній, хоча й дещо парадоксальній формі. За його твердженням, в будь-якому пізнавальному процесі під час його реального здійснення „…справа полягає не в тому, що ми шукаємо істину і лише сподіваємося на простоту; навпаки, ми шукаємо простоту і лише сподіваємося на істину” (цит. за [52]).

Саме тому аналіз можливих аспектів простоти, експлікація поняття „простота”, методологічний та епістемологічний аналіз проблеми простоти є і дотепер предметом дискусій філософів та методологів науки, прихильників різних філософських напрямків.

Вражає діаметральна полярність в оцінках того, до якої простоти прагне наука. Так, за твердженням відомого канадського філософа Маріо Бунге простота є міфом, оскільки усілякі спроби спрощення будь-якого обраного аспекту системи майже завжди досягаються за рахунок одночасного ускладнення інших аспектів цієї системи.

Філософи-конвенціоналісти пропонують вважати простоту такою ж умовною угодою або конвенцією як і результати наукового пізнання, вбачаючи його метою відбір найбільш простих законів та теорій, але не пропонуючи при цьому будь-яких критеріїв реалізації такого відбору.

Прихильники позитивізму наполягають на критерії верифікацій вважаючи, що „простота” є найбільш невизначеним та відносним поняттям, що за його допомогою неможливі будь-яке обґрунтування навіть індуктивних висновків, не говорячи вже про можливість визначення причинно-наслідкового взаємозв’язку.

Засновник критичного раціоналізму К.Поппер на противагу критерію верифікації логічних позитивістів висував критерії фальсифікації (спростування) гіпотез або теорій, надаючи перевагу саме тим з них, які характеризуються більш високим емпіричним змістом, а тим самим значно простіше піддаються експериментальній перевірці їх достовірності.

При цьому К.Поппер помилково зводить простоту теоретичного знання виключно до можливості його подальшої перевірки емпіричними даними, хоча простота теоретичного знання, перш за все пов’язана з адекватністю цього знання об’єктивній реальності. Посилаючись на погляди А.Ейнштейна щодо проблеми простого та складного в еволюції науки російський філософ Г.І. Рузавін наголошує на тому „…що простота теорії напрямку залежить від фундаментальності її початково-вихідних припущень. А це означає, що вона безпосередньо пов’язана як з узагальненістю, так і з глибиною її вихідних припущень. Тому фальсифікацію, яку Поппер висуває як єдиний критерій демаркації наукового знання від ненаукового, не можна протиставляти критерію його верифікації” [81].

Прихильниками аналітичної філософії поняття простоти розглядається як позаемпіричний узагальнений критерій відбору поміж теоріями, який охоплює не лише власне простоту та єдність наукового знання, але й симетрію та набір естетичних факторів, хоча чинники саме евристичної ролі в епістемології такого узагальненого критерію відбору залишаються не з’ясованими.

Тому і дотепер мають спроби пошуку раціональних підстав щодо використання естетичних критеріїв в науковому пізнанні, роль яких досить високо оцінювали творці сучасної фізики А.Ейнштейн, В.Гейзенберг, П.Дірак. Однією з таких, досить вдалих спроб, є запропонований філософом-аналітиком Дж.Маккалістером розподіл критеріїв наукового пізнання на два типа, а саме логіко-емпіричні та естетичні. При цьому за допомогою логіко-емпіричних критеріїв (власне емпіричного критерію та критерію непротиріччя) досягається найбільша емпірична адекватність запропонованої теорії. Естетичні ж критерії, на думку Дж.Маккалістера, мають виключно індуктивне обґрунтування, тобто їх використання доцільне лише у випадку наявності ефективного внеску будь-якою з них у процес створення нових теоретичних уявлень, процес „естетичної індукції”.

Погоджуючись з подібною ідеєю естетичної індукції, відомий російський філософ О.А.Мамчур, автор багатьох фундаментальних робіт, присвячених проблемі простоти зокрема [51, 52], зазначає, що при такому підході простота розглядається виключно утилітарно, її роль в науковому пізнанні надзвичайно звужується, хоча в реальних умовах саме сукупність таких поза емпіричних факторів як простота, краса та єдність знання забезпечують можливість наукового пізнання.

На підставі цього пропонується розглядати два аспекти простоти або два аспекти естетичних міркувань: сильний та слабкий. При сильному аспекті простота розглядається дійсно з утилітарної точки зору, як критерій вибору поміж теоретичними структурами і використовується лише в особливих ситуаціях. Проте, при такому підході, на думку О.А.Мамчура залишається поза увагою другий або слабкий аспект простоти („прозорої” простоти). „Його сутність в тому, що простота входить в науковий пошук і наукову діяльність на кожному етапі пізнавальної діяльності. Кожний крок в науковому пізнанні і є пошук простоти (а також єдності та інших естетичних властивостей теоретичних побудов). Створення законів, класифікацій, формулювання теорій і т.п. – все це самим безпосереднім чином сполучене з пошуками простоти. …Дія простоти в такому випадку є настільки іманентною самій науковій діяльності, що виявляється „прозорою”” [52]. При цьому висловлюється переконання в тому, що саме простота в наведеному аспекті, закладена безпосередньо в основу наукової раціональності. Але при цьому слід розрізняти класичний та сучасний раціоналізм. За твердженням прихильників постмодернізму, якщо суттю класичного раціоналізму було намагання подолати притаманне оточуючому світу різноманіття на підставі єдності, простоти, регулярності, то сучасний раціоналізм перш за все визнає стратегію різноманіття у всіх його проявах, яке (на їх думку) знаходить переконливе обґрунтування перш за все в методології та практиці посткласичного природознавства.

Діаметрально протилежні точки зору щодо ефективності та правомірності ідеалів простоти та єдності в сучасній науці притримуються творці та прихильники антиредукціоністських програм та концепцій в природознавстві (програма „ефективних теорій” в фізиці елементарних частинок, теорія „темної енергії” в космології, концепція нечітких множин в математиці та ін.), пропонуючи заміну парадигми простоти наукового знання на парадигму складності. Більш того, творці синенергетики (науки про складне) І.Прігожин та І.Стенгерс стверджують, що сучасна наука взагалі повинна сторонитися від характерного (на їх погляд) лише для класичної науки міфу про те „що складність природи була проголошена виключно уявною, а різноманіття природи – здатним укластися в універсальні істини, втілені для Галілея в математичних законах руху” [73].

Суттєво, що чинником протиставлення двох наведених філософсько-методологічних концепцій (одна з яких проголошує ідеал простоти та єдності, а друга – ідеал складності) є не лише відсутність чіткого однозначного визначення категорій „простоти” та „складності”, але й перш за все відсутність пошуків взаємозв’язку поміж цими категоріями.

Тому не викликає сумнівів, що першочерговим завданням сучасної методології є обґрунтований пошук взаємозв’язку поміж категоріями простоти та складності.

З цієї точки зору заслуговує на увагу та відповідний аналіз спроба Г.І. Рузавіна з’ясувати проблему простого та складного в еволюції науки, розглядаючи „розвиток пізнання як процес руху від простих концептуальних систем до складних систем на підставі ідей та принципів сучасного системного підходу та синенергетики ” [81].

Не менш ефективним, на наш погляд, є також використання принципу ітеративної простоти для з’ясування взаємозв’язку простого та ускладненого в процесі еволюції науки. Доказом існування такого взаємозв’язку при обох зазначених підходах може в значній мірі стати стисла характеристика розвитку науки (від класичної до сучасної постнекласичної), оскільки різні види як спрощень, так і ускладнень закладені в підгрунтті науки і є необхідними умовами здійснення та розвитку процесу наукового пізнання на будь-якому його етапів.

„Звернувшись до історії розвитку поглядів на природу евристичної простоти, можна побачити, як змінювалися відносини методологічного статусу простоти і самі стандарти простоти при зміні способу та стилю мислення природознавців. …Методологічний аналіз принципу простоти стає можливим тоді, коли починають з розгляду наукового знання, намагаються зрозуміти роль, яку відіграє простота в пізнанні, виходячи з особливостей пізнавального процесу” [58].

На протязі класичного періоду науки (ХVІІ-ХІХ ст.) на підставі механістичного матеріалізму теоретичні знання розглядалися безпосереднім відображенням, копіюванням дійсності. Складність природи вважалася уявною, яку можна було звести до простих універсальних закономірностей, притаманних всім явищам природи. Зазначена редукція складного та різноманітного в існуючий природі до спрощеного фундаментального універсального рівня її опису ґрунтувалася на трьох постулатах: універсальності, детермінації та оборотності часу.

Універсальність розглядалася як можливість опису будь-яких відомих на той час взаємодій (гравітаційних, електричних і навіть специфічних взаємодій при хімічних реакціях) за допомогою єдиних простих законів класичної динаміки, які на підставі динамічної детермінації (у варіанті лапласівського детемінізму) та оборотності часу надавали б змогу однозначно та достовірно передбачати стан будь-якої системи в будь-яку мить часу (не лише теперішньому, але й в майбутньому або минулому). Така концепція динамічного лапласівського детермінізму межує з фаталізмом, який зводить нанівець не лише будь-які спроби впливу людини на явища природи, але й свободу її вибору чи волі.

Нагадаємо, що час в механістичній картині світу І.Ньютона розглядався в якості геометричного параметру при визначенні закономірностей руху. При такому підході стан сонячної системи, тобто рух планет за еліптичними орбітами залишається незмінним не лише в минулому або в майбутньому, але й навіть при гіпотетичній зміні напрямку руху цих планет. Подібне уявлення щодо оборотності часу являється ідеалізовано – спрощеною абстракцією і може мати місце лише для замкнених консервативних систем, ізольованих від зовнішнього впливу, тобто систем, які не взаємодіють з оточуючим середовищем.

Обмеженість механістичної картини світу, тобто її спроби звести складні процеси та явища природи до простих, зумовили абстрактність та статичність її наукової концепції, придатної лише для пізнання найпростіших замкнених систем та опису змін в цих системах на підставі лінійних співвідношень поміж повними їх параметрами, характеристиками.

Не потребує доказів твердження, що прогрес наукового знання безпосереднім чином супроводжується його якісною зміною, зростанням обсягу інформації, ускладненням гіпотетико-теоретичних концепцій та їх категоріально-понятійного каркасу.

Тому несумнівну методологічну цінність для опису еволюції наукового знання та його епістемології мала запропонована Г.Шлезінгером концепція „динамічної простоти”, яка на противагу статичній простоті (критеріям фальсифікації чи верифікації) відіграє роль „справжнього арбітра в пізнанні, відносячись не до заданої ситуації, а до тенденції, яка продовжується, до знання, яке розглядається в розвитку” [58]. При цьому критерій динамічної простоти, на думку його автора, може бути придатним лише у випадку відбору поміж теоретичними уявленнями, формами опису в межах одного й того ж предмету, структури пізнання, тобто однієї предметної спрямованості, що повністю співпадає з вимогами методологічного принципу відповідності.

При цьому динамічна простота супроводжується і математичною простотою, запропонованою Дж.Кемені. Найбільш суттєва та частина концепції математичної простоти, яка стосується оцінки порівняльної простоти диференціальних рівнянь як „кількість незалежних змінних, порядок диференціювання, ступінь змінних та абсолютне значення коефіцієнтів” [58].

І хоча подібна концепція „математичної простоти” не охоплює всю різноманітність існуючих форм математичного опису, на які спирається сучасна наука, і окрім того, не виходить за площину описової простоти, вона має реальні підтвердження своєї дієвості в розвитку науки. Вона має пряме відношення до такого аспекту евристичної простоти, як ітеративна простота, яка, на наш погляд, є посиленим та розширеним варіантом динамічної та математичної простоти не лише в межах розвитку концепції однієї предметної спрямованості, але й поза її межами. Наприклад, механіка Аристотеля, як попередниця класичної механіки Ньютона, ґрунтувалася на пропорційності швидкості об’єкта (першої похідної від переміщення ) силі, що діє на цей об’єкт.

При цьому нехтувався характер зміни з часом самої швидкості, тобто бистрота зміни швидкості або прискорення . Класична динаміка Галілея – Ньютона врахувала цю зміну швидкості , але обмежилася згідно вимогам ітеративної простоти (в її звуженому динамічно-математичному аспекті) лише другими похідними координат від часу, тобто варіантом миттєвого встановлення прискорення, що є цілком достатнім спрощенням для динаміки будь-якого об’єкта. Введення похідних більш високого ступеня (зокрема, третього) стає необхідним лише в електродинаміці, тобто при дослідження процесів електромагнітного випромінювання під час руху нерелятивістського електрона.

При аналізі молекулярних систем саме термодинамічна форма їх опису (на підставі енергетичного підходу) є математично більш простою, у порівнянні з статистично-ймовірнісним варіантом молекулярно-кінетичної теорії [49], що є ще одним підтвердженням концепції динамічно-математичної простоти як однієї з багаторазово-повторюваних ланок (кілець) в ланцюгу ітеративної простоти.

Як вже зазначалося, саме ітеративна простота, не претендуючи (у порівнянні з іншими різновидностями простоти) на роль евристичного критерію правильного вибору, надання переваги поміж існуючими варіантами гіпотез або теорій є досить евристичною необхідною умовою здійснення та розвитку процесу наукового пізнання. „Саме розвиток наукового знання послідовна зміна фундаментальних теорій являє собою реалізацію принципу ітеративної простоти” [58]. При цьому досягнутий науковий рівень, будь-яка фундаментальна концепція чи картина світу розглядаються в якості проміжного етапу, своєрідної наступної сходинки для подолання більш високого рівня наукового пізнання оточуючої дійсності, як методологічний орієнтир щодо вибору найбільш оптимально-ефективного варіанту побудови подальшої концепції або наукової картини світу.

Це в певній мірі є аналогом методу послідовних наближень (ітерації) в математиці, що, на думку авторів [58], і є підставою для вибору назви зазначеної простоти. При такому тлумаченні ітеративності вона перш за все зводиться до обґрунтування концепції математичної простоти, тобто „…в якості індикаторів простоти невикористання в теорії вищих походних та обмеження більш низькими ступенями нелінійних членів. …Принцип ітеративної простоти є проявом тенденції до самообмеження науки тими ефектами, які доступні для аналізу на даному етапі її розвитку” [58].

Проте навіть приклад рівнянь математичної фізики, які описують явища переносу, лише частково відповідає такому звуженому тлумаченню терміну „ітеративність”.

Значно ширший зміст має ітеративність, яка розглядається в медицині як багаторазова, постійно повторювана властивість деяких тканин, вузлів, м’язів живого організму реагувати на подразнення лише за умови, якщо вони повторюються багаторазово з певною частотою. Суттєвою особливістю такої ітеративності є те, що кожне таке подразнення, являючись допороговим, підвищує збудження певної ділянки живої тканини лише до тих пір, поки чергове подразнення не досягне позапорогового рівня збудження системи.

На наш погляд, саме ітеративність в такому розширеному тлумаченні має місце і в процесі протікання та розвитку явищ природознавства (неживої природи). Так при аналізі тих же явищ переносу (дифузії, теплопровідності, температуропровідності та в в’язкості) в молекулярній фізиці здебільшого обмежуються диференціальними рівняннями з першою похідною певного параметра системи від часу, що можливе лише при необмеженій швидкості збурюючих впливів. Зокрема, стандартне рівняння в’язкості або внутрішнього тертя дає задовільну точність лише за наявності нормального стану системи, тобто, ламінарних потоків повітря чи рідини. Але при досягненні позапорогових умов ламінарна течія переходить в турбулентну, з утворенням завихрень, з іншою динамікою процесів, що потребує відповідного уточнення та ускладнення стандартного рівняння переносу за рахунок додаткового введення похідної другого порядку або показників ступеня вище першого рівня.

Проявом динамічної простоти, як одного з кілець в ланцюгу ітеративної простоти, була фундаментальна концепція дальнодії в механістичній картині світі, тобто миттєва передача взаємодії з необмеженою швидкістю без участі будь-якого посередника поміж взаємодіючими об’єктами. В таку концепцію логічно вписувалися не лише закони гравітаційної, але й електричної (закон Кулона) та магнітної взаємодії (закон Ампера), які виражалися в простій математичній формі, тобто з використанням сил, які в явному вигляді не залежали від часу.

Проте перехід до наступної картини світу (класичної електродинаміки Фарадея-Максвелла), став можливим лише завдяки використанню якісно нових немеханічних ідей та концепцій, перш за все введення електромагнітного поля як посередника взаємодії з кінцевою швидкістю .

Поле та близькодія є проявами дієвості принципу ітеративної простоти. При цьому проявом динамічної або математичної простоти (в межах ітеративної) є те, що четвірка рівнянь Максвела в диференціальній формі (основа класичної електродинаміки) обмежується похідними другого порядку.

Надзвичайно суттєво, що концепція близькодії стала надбанням і всіх подальших фізичних теорій (квантової електро – та хромодинамік, релятивістської механіки, фізики елементарних частинок і т.п.). Завдяки цьому електродинаміка Фарадея-Максвела може розглядатися як квазікласичне наближення квантової електродинаміки, яка описує інтенсивні поля з значною кількістю квантів випромінювання.

В свою чергу класична електродинаміка обмежується розглядом ситуацій, коли суть явищ визначають середні значення напруженностей електромагнітного поля, тобто за умови незначних флуктуацій такого поля.

Взаємозв’язок поміж фундаментальними теоріями згідно принципу ітеративної простоти здійснюється шляхом еволюційної зміни основних уявлень та понять, тобто зміни каркасу модельної будови фундаментальних концепцій, який має відносний характер. При цьому теорія – попередниця разом з своїм математичним апаратом зберігає свою дієвість в обмеженому предметному полі. Це означає, що певна частина понять, категорій уявлень будь-якої теорії внаслідок її подальшого розвитку втрачає свій абсолютний зміст, перетворюючись в певну абстракцію, ідеалізацію, в спрощене наближення, використання якого можливе лише в певних межах і потребує розширеного узагальнення в наступних фундаментальних теоріях або наукових концепціях.

Так, дальнодія класичної механіки є наближенням близькодії у всіх подальших теоріях, хвильова природа світла (оптика та класична електродинаміка) є наближенням квантово-корпускулярної двоєдиності квантової фізики. В основі динамічних закономірностей класичної механіки закладене виконання принципу найменшої дії, який за доказом Р.Фейнмана відповідає вимогам принципу найбільшої ймовірності. Отже, динамічна детермінація класичної механіки є наближенням статистично-ймовірнісної детермінації, притаманної подальшим фундаментальним концепціям.

Навіть наведений перелік еволюції уявлень, понять при взаємозаміні фундаментальних теорій переконливо свідчить, що „введення нових членів в існуючі фізичні закони повинно відбуватися не стільки в межах старої фізичної системи, а перш за все в результаті переходу до нових фізичних концепцій з подальшою редукцією (в сенсі принципу відповідності) до старої теорії, як граничного випадку”[58].

Нам залишається лише доповнити це твердженням нагадуванням про те, що в кожному науковому положенні при всій його відносності існує елемент абсолютної істини, тобто відносна істина, яка сприймається як спрощене наближення і уточнюється подальшими науковими підходами в процесі розвитку наукового пізнання.

Чинником обмеженості механістичної картини світу є ідеалізація реальності, тобто намагання звести складні природні процеси та явища до простих, що виправдане лише у випадку аналізу та опису найпростіших змін в замкнено-ізольованих системах „Висловлюючись в термінах теорії систем, класична наука обмежувалася дослідженням замкнених та лінійних співвідношень поміж величинами, які їх описують, тобто коли малий сигнал на вході зумовлює малий відгук на виході” [81].

Подібний варіант мінімальних взаємодій з полем як електричних, так і магнітних зарядів (гіпотетичних монополів Дірака) розглядається за допомогою принципу ітеративної простоти в деяких модифікаціях польових теорій електродинаміки, в яких мінімальна взаємодія описується найпростішим співвідношенням. Найбільш важливо те, що гіпотеза такої мінімальної взаємодії саме з магнітним зарядом призводить до суттєвих якісних змін симетрії простору, тобто до порушення його однорідності та ізотропності. Але саме подібний варіант і передбачає ітеративність, тобто доведення системи до збудженого нерівноважного стану внаслідок неоднорідного мінімального зовнішнього впливу.

Необхідність корінної зміни класичних уявлень щодо філософських категорій простору та часу геніально передбачив А.Ейнштейн при створенні двох варіантів теорії відносності: спеціальної теорії (СТВ) та загальної теорії (ЗТВ) [59].

Саме таким чином була збережена єдність наукового знання, спадкоємна відповідність ідей класичної та релятивістської механіки. Так, СТВ не лише зберегла, але й розширила принцип відносності, принцип незалежності швидкостей, поняття сили та маси, як взаємодоповнювальних властивостей матерії, ідею існування електромагнітного поля, але разом з цим рішуче спростувала ідею гіпотетичного „ефіру”, принцип дальнодії та класичні уявлення про абсолютність простору та часу, запропонувавши відносний єдиний чотиривимірний простір-час.

Подібне ж фундаментальне припущення щодо зведення гравітації до властивостей викривленого єдиного простору-часу поряд з ідею уніфікації наукового знання, тобто збереження інваріантності законів природи не лише в інерціалньих, але й в неінерціальних системах відліку, були підгрунттям і ЗТВ [59]. При цьому А.Ейнштейн керувався в своїй творчій науковій діяльності тим, що простота будь-якої теорії безпосереднім чином залежить від фундаментальності її початково-вихідних припущень на стадії розробки такої теорії.

Саме таке визначення простоти гіпотез та теорій передбачається в науковому пізнанні, як зазначає Г.І.Рузавін, але пропонує при цьому такі два доповнення до наведеного визначення: логічну простоту, (найменшу кількість незалежних припущень) та якомога меншу кількість логічних кроків на шляху від припущень до висновків.

З таких позицій теорія гравітації А.Ейнштейна (ЗТВ) простіша теорії гравітації І.Ньютона, бо спирається на більш узагальнено-фундаментальне підгрунття.

Поряд з ЗТВ, в основу якої покладена викривлення просторово-часового континууму, існують і декілька нелінійних теорій гравітації, які спираються на збереженні реальності евклідового простору. Дотепер всі ці варіанти теорій емпірично еквівалентні ЗТВ, тобто дають змогу пояснити всі наслідки теорій в межах можливості емпіричного обладнання. „Більша плодотворність однієї з них може бути з’ясована лише подальшим розвитком експерименту. А поки що можна констатувати, що на вибір поміж ними вирішальний вилив мають міркування більшої простоти ЗТВ” [58].

Сучасна фізична картина світу, яка ґрунтується на квантово-релятивістських уявленнях, на аналізі взаємодій або взаємоперетворень різноманітної сукупності елементарних частинок, суттєвим чином загальмувала тенденції до єдності та уніфікації наукових теорій. Більше того, виникли небезпідставні сумніви в можливості використання та дієвості принципу єдності та простоти наукового знання, який до того був найважливішим регулятивним методологічним принципом класичної науки.

В постнекласичному природознавстві криза поняття простоти, елементарності зумовлена тим, що будь-які мікрооб’єкти чи процеси або явища, в яких вони беруть участь, і яким тимчасово намагаються приписати ознаки „елементарних” в сенсі найбільш простих, насправді є складними. Це означає, що будь-яку елементарну частинку мікросвіту слід розглядати як нескінченно ускладнене відображення безмежно складного Всесвіту, тобто як найбільш ускладнений об’єкт наукового пізнання. Тому на досягнутому дотепер рівні наукового пізнання поняття „елементарний, простий” та „складний”, які є по суті взаємовилучаючими один одного, слід розглядати одночасно як взаємодоповнювальні при описі квантових мікрооб’єктів або процесів та явищ мікро- та мегасвіту, в яких вони беруть участь. Цим підтверджується дієвість методологічного принципу доповнювальності у сукупності з принципом ітеративної простоти.

Не зупиняючись на детальному аналізі існуючих дотепер варіантів, підходів щодо створення теорії елементарних частинок, обмежимося лише їх переліком та зазначенням ролі певного аспекту простоти в кожному з них.

Підхід на основі методів з використанням аналітичних функцій та їх властивостей, тобто пов’язаних з математичним аспектом ітеративної простоти.

Варіанти побудови нелінійних теорій, де нелінійність обмежується найменш можливим кубічним чином у відповідності з вимогами математичного аспекту ітеративної простоти.

Теоретично-груповий підхід, де ітеративність простоти виявляється в більш розширеному варіанті як вимога поступового багаторазового послідовного переходу від груп з низькою до груп з більш високою симетрією.

Аксіоматичний підхід, призначенням якого є „тенденція з’ясувати і гранично чітко визначити математичні основи квантової теорії поля” [58].

Нагадаємо, що в квантовій теорії поля (КТП) будь-якому з законів збереження квантових чисел елементарних частинок відповідає певна симетрія рівнянь їх руху відносно можливих перетворень того чи іншого поля.

Обґрунтованість різних математичних підходів КТП за наявності аксіоматичного підходу здійснюється за допомогою послідовно-порівняльного відбору найпростіших моделей у відповідності з принципом ітеративної простоти. Серед варіантів подібних моделей найбільш відомі модель Т.Лі (три типи частинок) та кваркова модель утворення адронів з шести гіпотетичних субелементарних частинок (кварків), унікальною властивістю яких є існування дробового електричного заряду (кратного 1/3е) та дробового баріонного заряду (квантового числа В= ± 1/3).

Кваркова модель стала ефективним внеском в розробку уніфікованої класифікації елементарних частинок, скорочення їх кількості та об’єднання в певні сімейства – зарядові мультиплети та супермультиплети, причому послідовність утворення таких об’єднань цілком задовольняє вимогам ітеративної простоти.

Квантова теорія поля (КТП) є дотепер найбільш ефективним засобом як щодо з’ясування суті існуючих чотирьох видів фундаментальних взаємодій (гравітаційної, електромагнітної, сильної та слабкої), так і можливого варіанту їх подальшого об’єднання.

Згідно КТП, суттєві відмінності в радіусі дії цих сил визначаються саме значною різницею в величині мас „елементарних микрооб’єктів”, які передають фундаментальні взаємодії: від безмасового фотону (у випадку електромагнітної взаємодії) до масивних бозонів (у випадку слабкої взаємодіє в межах ядра).

Проте, метод переформування як основа КТП не забезпечує кінцеве значення ймовірності у випадку квантової теорії гравітаційної взаємодії. Тому дотепер більш перспективною вважається теорія супергравітації, тобто суперсиметричне узагальнення теорії гравітації сумісно з трьома іншими видами взаємодій і ґрунтується на перетвореннях суперсиметрії з тими фізичними параметрами зазначених взаємодій, які залежать від зовнішніх просторо-часових та внутрішніх ступенів свободи „елементарних частинок”, які передають ці фундаментальні взаємодії [61].

Найбільш честолюбною мрією природознавців на шляху уніфікації знання було і залишається вирішення проблем об’єднання всіх чотирьох фундаментальних взаємодій, тобто створення теоретичної концепції „Великого синтезу”.

Першою спробою такого об’єднання слід вважати дослідження Роджера Іозефа Бошковича (книга „Теорія натуральної філософії”), якій намагався пояснити всі види взаємодій за допомогою радикально нового уявлення про атом, як центр сил, інтенсивність що змінюється в залежності від відстані (подібно експоненціальному закону зміни амплітуди реальних загасаючих коливань). Подібна модель атома, яка спиралася виключно на натурфілософські спостереження та міркування, дозволила цілком задовільно пояснити різноманітність форм кристалів, хімічні реакції, стійкість атома та Всесвіту, тобто проблеми, які не мали пояснення в межах динаміки І.Ньютона.

Про складність проблеми „Великого синтезу” свідчить як багаторічна безуспішна спроба А.Ейнштейна по об’єднанню лише двох взаємодій (електромагнітної та гравітаційної), а також подальші варіанти теорій об’єднання трьох взаємодій (без врахування гравітаційної).

Цілком ймовірним варіантом „Великого синтезу” всіх фундаментальних взаємодій донині залишається теорія супергравітації (своєрідне узагальнення ЗТВ) за умови подальшого розширення суперсиметрії на всі існуючи класи симетрії, яка надає можливість знайти зв’язки поміж двома типами „елементарних частинок” – ферміонами (з навпілцілим спіном) та бозонами (з нульовим або цілочисленим спіном).

Проте більш перспективними дотепер вважаються інші два підходи щодо „Великого синтезу”: - геометродинаміка Калуци-Клеймена та теорія струн. Згідно сучасному варіанту теорії Калуци-Клеймана, основи якої були розроблені у 1921 – 1926 рр., всі чотири види фундаментальних взаємодій розглядаються як викривлення просторово-часового континууму. При цьому гравітація – це викривлення чотиривимірного простору-часу, а кожна з трьох інших взаємодій (електромагнітна, слабка та сильна) – як відповідні типи розшаровування просторово-часового континууму (на п’ятимірий і т. ін.)

Але вперше гравітація вводиться цілком природно, в якості фізично необхідної сутності в варіанті суперструнної теорії (поєднання ідей теорії струн з ідеєю суперсиметрії), чого не спостерігалося в усіх розглянутих вище варіантах теорій (від теорій Ньютона та Ейнштейна до геометродинаміки Калуци-Клеймана).

Початковим поштовхом до створення теорії струн був запропонований Г.Веніціано та Й.Намбу в 1968-79 роках перехід від точкової моделі елементарних частинок (об’єктів нульової розмірності без внутришньої будови, яка не дає змогу визначити чинники появи фізичних характеристик подібних мікрооб’єктів) до моделі неточкових сутностей у вигляді одномірних, а згодом і просторово багатомірних струн, які здійснюють коливання згідно бета-функції Ейлера. При такому підході ті чи інші характеристики (моди) самоколивань струн були джерелом, чинником таких параметрів, властивостей елементарних частинок, як маса, електричний та баріонний заряди, спін та ін.

Вирішальним етапом в розвитку теорії струн став запропонований в 1985 р. М.Гріном та Дж.Шварцем теоретичний варіант усунення протиріч між цією теорією та квантовою теорією, а також запропоноване ними узагальнення теорії струн на всі чотири фундаментальні види взаємодій, на існуючи типи суб’ядерних частинок. Проте досить швидко оптимістичні сподівання щодо можливості використання теорії струн в якості найбільш вірогідного варіанту „Великого синтезу” наштовхнулися на значну різноманітність самої теорії (п’ять варіантів) з надзвичайно ускладненим за формою математичним апаратом кожного з варіантів. І навіть ідея Е.Віттена про зведення всіх п’яти теорій струн, які аналізували різновидності струн, в одну узагальнену М-теорію суперструн, де кожна з п’яти теорій розглядається в якості різних способів опису одного й того ж типу існуючої реальності, не змогла позбавити узагальнену цю теорію статуту лише одного з існуючих варіантів (хоча можливо найбільш перспективного та вірогідного) на роль остаточної теорії „Великого синтезу”, як ідеалу єдності наукового знання.

Заслуговує на увагу аналіз гносеологічного та онтологічного статусу теорії струн, проведений Тарароєвим Я.В. [91, 92]. На підставі емпіричної неверифікаційованісті як одного з головних недоліків теорії струн (поряд з ускладненістю її математичного формалізму), пропонується гносеологічний статус теорії струн розглядати як продукт „чистого розуму”, далекий від практичних аспектів, тобто на підставі тезису Канта відносно невідповідності, „не сумірності” суб’єкта та об’єкта процесів пізнання. „Стосовно теорії струн ця теза означає що емпіричні здатності людини досить обмежені на макрорівні, в той час як теорія струн теоретично описує такі аспекти реальності мікросвіту, які лежать далеко за їх (емпіричних можливостей) межами” [91], хоча цілком ймовірно, що можуть дотепер бути реалізовані в космічному мегапросторі.

Але при цьому надається перевагане абсолютній статистичній „не сумірності”, невідповідності (згідно Канту), а саме відносній, динамічній „несумірності” суб’єкта та об’єкта пізнання, яка зумовлена як динамікою сучасного процесу наукового пізнання (розширенням просторового-часових масштабів фундаментальних теорій та використанням унікального за можливостями експериментального обладнання), так і відповідною динамічною зміною самого суб’єкта пізнання, науковця-дослідника.

Такій підхід дає обґрунтовані підстави розглядати теорію струн, як і будь-яку іншу сучасну фундаментальну теорію, в якості переконливих доказів не лише реалізації концепції динамічного суб’єкта, але й її своєрідного відображення в об’єкті пізнання, в позасуб’єктній реальності, тобто „уявлення щодо оточуючого світу як складної, системно організованої динамічної реальності” [91].

Подібні уявлення на думку В.Е. Тарароєва знаходять відображення в двох онтологічних принципах: онтологічної первинності зв’язків та актуальної різноманітності. Згідно принципу онтологічної первинності зв’язків сутність та існування будь-якого з об’єктів пізнання, який одночасно розглядається і як система з певних елементів і як елемент системи більш складного рівня, характеризуються внутрішніми та зовнішніми зв’язками. Поряд з цим, зв’язки можна поділити на системні (просторові) та причинно-наслідкові (часові). „Теорія струн в своїх основах являється характерним прикладом, що ілюструє цей принцип” [91].

Актуально якісне різноманіття зазначених зв’язків дає підстави розглядати об’єкти реальності як множину реально існуючих, якісно різнорідних за фундаментальними властивостями об’єктів, що і є суттю другого онтологічного принципу –мультиунівереалізму, як противаги принципу універсалізму, що стверджує якісну однорідність властивостей позасуб’єктної реальності.

Підтвердженням цього принципу в мікросвіті суб’ядерних масштабів є теорія струн, а в мега- або гігасвіті – сучасні космологічні теорії.

Отже, в методології суб’ядерного світу (фізиці елементарних частинок) на противагу монофундаменталізму (прагненню до уніфікації знання) починає стверджуватися концепція поліфундаменталізму, згідно якій оточуючий світ має ієрархічну структуру, тобто сукупність різних за ступенем організації рівнів матерії, які в принципі не можуть бути зведені один до одного, бо мають поміж собою лише казуальний зв'язок, внаслідок чого залишаються квазіавтономними.

На зміну редукціоністській стратегії „завершально-остаточної” теорії пропонується і набуває визнання антиредукціоністська стратегія ефективних теорій, яка охоплює нескінчену сукупність теорій, що не зводиться до певного остаточно-кінцевого стану, причому кожна теорія з цієї сукупності є ефективною в межах лише одного з багатьох квазіавтономних рівнів в ієрархічній структурі організації матерії.

Подібна обмеженість існуючих фундаментальних теорій та концепцій є характерною особливістю сучасного пізнання, підтверджуючи дієвість варіанту ефективних теорій. І це нікого не дивує. „Навіть найбільш послідовний прихильник єдиної та остаточної теорії в фізиці елементарних частинок розуміє, що його теорія має обмежену область застосування і не може бути використана, скажімо, в економіці або поетичній творчості” (цит. за [52]).

Монофундаменталізм та полі-фундаменталізм, в основі яких лежать відповідно простота та складність, є двома полярно протилежними концепціями щодо структури позасуб’єктного світу.

Суттєвим недоліком прихильників будь-якої з цих двох філософсько-методологічних концепцій є те, що вони зосереджуються, як правило, на аналізі одного з двох аспектів природи, на з’ясуванні суті категорій простоти та складності у відокремленому їх варіанті, залишаючи поза увагою методологічний аналіз діалектичного взаємозв’язку поміж ними в процесі еволюційного розвитку наукового пізнання.

Своєрідним визнанням існування такого взаємозв’язку є висновок О.А. Мамчур в такій яскравій формі: „Існують всі резони вважати, що наука й надалі буде за видимою складністю – якою б безнадійно заплутаною вона не уявлялась – шукати невидиму простоту” [52]. Хоча разом з цим, приведена оцінка прихильників поліфундаменталізму в такій формі, що „…твердження постмодернізмів відносно принципової багатоперспективності нашого бачення світу та його тлумачення, плюралізм, який проповідується ними і який не зводиться до чогось єдиного, виглядають поверхневими та проблематичними”, видається досить однобічною.

Посилання на психологічні корні уніфікації у вигляді феномену дипластії, що передбачає „…внутрішню притаманну людському мисленню тенденцію оперувати бінарними структурами, які являють собою поєднання та відносне ототожнення протилежних і навіть взаємовилучаючих елементів” за умови подальшого підтвердження дієвості цього феномену в процесі наукового пізнання, цілком може розглядатися в якості не лише одного з онтологічних доказів пошуку простого уніфікованого знання, але й в першу чергу доказом можливості використання в процесі пізнання бінарних опозицій (просте-складне, порядок-хаос, детермінованість-невизначенність і т. ін.), які в сукупності з дипластією, (попередньою за часом), є операціями мислення, необхідною умовою та основою будь-якого творчого акту чи процесу.

Діалектичний взаємозв’язок простоти та складності у всіх існуючих та можливо нескінченних їх проявах американський фізик М.Гелл-Манн яскраво описав в своїй книзі „Кварк та ягуар” (1995 р.), де він писав, що „Кварк символізує базисні фізичні закони, які керують універсумом і всією речовиною в новому …Ягуар означав складність оточуючого нас світу, в особливості те, як світ виявляє себе в складних адаптивних системах… Кварк та ягуар окремо відображають два аспекти природи, які я називаю простим та складним: з одного боку, фізичні закони матерії та Всесвіту, які лежать в основі всього; а з другого боку – фабрика світу, яку ми сприймаємо і частиною якої ми самі є” (цит. за [35]).

При цьому М.Гелл-Манн для відображення особливостей взаємозв’язку та взаємовідносин простоти та складності у будь-яких її проявах запропонував таке нове поняття, як „plectics”, тобто „переплетіння” або „ускладнення”.

Пізнання та пояснення суті складності, її природи, принципів організації та еволюції і є предметом синенергетики (теорії самоорганізації).

Фахівці в галузі синенергетики намагаючись проникнути в природу складності, з’ясувати принципи побудови та переходу (морфогенезу) від простих форм та структур до більш ускладнених, тобто механізм процесу ускладнення, знаходячись на початку цього складного шляху. Хоча методологічні дороговкази на цьому шляху пізнання в певній мірі визначені. До них, як правило відносять те, що „складне органічно пов’язане з субординацією рівнів, ієрархічним принципом побудови і, крім того, складне повинно розглядатися в еволюційному аспекті” [35].

Ретроспективно, з точки зору теорії систем, як зазначає Г.І. Рузавін, наголошуючи на взаємозв’язку простого та складного, „просте можна розглядати як початково-вихідний елемент складного, остільки саме внаслідок взаємодії множини таких елементів згодом виникає єдина цілісна складна система” [81].

Фахівець, в теорії складних систем, К.Майцер стверджує, що з’ясування складності неможливе без уявлення про нелінійність та без розгляду сучасних нелінійних систем. Більш того, він приходить до висновку про те, що „…фізична, соціальна та ментальна реальність є нелінійною та складною. Цей суттєвий результат синенергетичної епістемології призводить до серйозних наслідків для нашої поведінки” (цит. за [35]). Таким чином, висувається застереження відносно того, що в умовах сучасного світу саме лінійне мислення, яке дотепер є домінуючим в природознавстві та в деяких інших науках, стає не лише принципово недостатнім, але в певній мірі загрозливим за умови спроб його подальшого розповсюдження та використання при аналізі явищ та процесів органічної природи та в медицині, політиці, історії і т. ін.

Лінійні рівняння і дотепер застосовуються в природознавстві лише для опису простих замкнено-ізольованих, закритих від зовнішнього виливу систем. Але вони не в змозі надати адекватний опис таких систем за умови інтенсивного зовнішнього впливу або відкритості нерівноваженості (систем з додатними зворотними зв’язками). Для таких систем використовуються нелінійні математичні рівняння, які містять змінні величини в ступені вище першого. Досить змістовний перелік необхідних умов для виникнення самоорганізації систем наведений в [81]. Обмежимося стислим аналізом цих умов в більш узагальненому їх варіанті.

Досягнення самоорганізації в різних системах неорганічної та органічної природи можливе лише для відкритих нерівноважних систем, тобто систем які досить віддалені від точки термодинамічної рівноваги, бо перебування системи в цій точці або поблизу неї рівнозначне стану максимальної дезорганізації (фізичного хаосу з максимальною ентропією).

Внаслідок взаємодії відкритої системи з оточуючим середовищем виникають флуктуації, тобто випадкові відхилення системи від деякого усередненого стану і завдяки додатковому зворотному зв’язку ці флуктуаційні зміни накопичуються і підсилюються, доводячи систему до критичного стану (точки біфуркації). У подальшому поведінку системи, в цій точці однозначно передбачити неможливо, тобто вибір подальшого напрямку еволюції системи залежить від сукупності випадкових факторів та обставин, характеру та рівня випадкових змін (флуктуацій), накопичених поблизу точки біфуркації.

Але після випадкового вибору того чи іншого напрямку розвитку системи, вона переходить в черговий стійкий динамічний режим, який задовольняє принципу динамічної детермінації, тобто „…еволюція системи на макрорівні набуває детерміністський характер. Таким чином, при еволюції системи відбувається періодична зміна одних біфуркацій іншими. Користуючись існуючою філософською термінологією, можна було б назвати ці біфуркації вузловими точками переходу системи від одного якісного стану до іншого” [81].

На наш погляд, подібний механізм взаємозв’язку простого та складного при еволюції систем в значній мірі задовольняє вимогам розглянутого принципу ітеративної простоти, де багаторазові повторення зовнішніх подразнень, призводять до переводу системи в якісно новий – збуджений стан. Однією з аналогових моделей такого взаємозв’язку, з нашої точки зору, може бути нескінченний ланцюг з окремих ланок, кожна з яких при наступному переході змінює свого, геометричну форму – від найпростішого трикутника (як тут не згадати трикутник Платона) до складного -кутника, який при (своєрідній точці біфуркації в теорії системи) переходить в кільце (замкнену криву другого порядку), тобто в якісно новий стан. А далі продовжується повторювана ускладнена зміна форми кільця на еліпс, деформований еліпс, подібний до стрічки Мебіуса і т. ін. При цьому в межах кожної ділянки ланцюга (багатокутників або замкнених кривих) зберігається прогнозована детермінація, можливість застосування принципу математично-динамічної простоти та методологічного принципу відповідності.

Доцільно нагадати, що проблеми з’ясування механізму переходу від простих форм або структур до складних, особливості формування ускладнення навіть в сіненергетиці та сучасній нелінійній термодинаміці (як її фізичної основи) поки-що досить далекі від завершальної стадії. Проте, досягнуті дотепер уявлення та теоретичні розробки надають підґрунтя для певних епістемологічних висновків, реальну можливість „доповнити та уточнити сучасні епістемологічні уявлення щодо взаємозв’язку простого та складного, детермінації та випадковості, хаосу та порядку, оборотності та необратності в еволюції природи” [81].

Знайшла своє підтвердження світоглядна концепція про внутрішню незалежну активність матерії на рівні неорганічної природи, тобто можливість еволюції в живій природі та суспільстві (як складних систем) в напрямку їх ускладнення, зростання порядку внаслідок переходу від хаосу до порядку, заміни існуючого порядку більш удосконаленим його варіантом.

Процес глобального утворення упорядкованого світу та його подальшого глобального еволюціонізму на підставі матеріалістичної інтерпретації досягнень лінійної термодинаміки та сіненергетики „…можна було б відобразити як перехід від простих систем до складних та від менш складних до більш складних, а надалі до систем, які самоорганізуються; а у філософських термінах – як процес становлення буття, еволюції матерії до якомога більш складних форм її організації” [81].

Це дає підстави для синенергетичного розширення антропного принципу. „Синенергетика дозволяє поглянути на існуюче іншими очима, знову здивуватися світу. Головне диво в тому, що світ утворено таким чином, що він припускає складне. Відоме формулювання антропного принципу пов’язаного з походженням Всесвіту. Складність Всесвіту, який спостерігається, визначається дуже вузьким діапазоном перерізів первинних елементарних процесів та значеннями фундаментально-універсальних констант.

…Антропний принцип виявляється принципом існування складного в цьому світі, бо якби перерізи елементарних процесів та фундаментальних констант були б дещо більшими, то весь Всесвіт „вигорів” би за короткий проміжок часу” [35].

Таким чином, обов’язковою умовою існування складних систем на макро- чи мегарівнях є первісна надзвичайна вибірковість елементарних процесів на мікрорівні. Це і є основою гіпотези про розширення антропного принципу „за умови вияву „складності” в явищах самоорганізації; …що все складне в світі побудоване надзвичайно вибірково, що еволюційний коридор в складне є надзвичайно вузьким” [35]. Тим самим пропонується багаторівневу ієрархічність світу розглядати як ієрархію середовищ з різним ступенем нелінійних залежностей. Шлях до складного – це шлях до середовищ з наростаючими нелінійностями і новими властивостями, з більш складним спектром форм і структур здатних до самоорганізації.

Згідно сучасним явленням, в основі процесів еволюції лежить необоротність, пов’язана зі стрілою часу, яка є джерелом утворення порядку із хаосу на всіх стадіях еволюції, на всіх рівнях структури світу (від замкнених рівноважних лінійних систем до відкритих нерівноважних складних систем).

Суттєво, що кожна з складних систем характеризується своєю внутрішньою еволюцією, тобто здатністю переходу від одного режиму функціювання до іншого. „З підсиленням необоротності та збільшенням динамічної складності системи зростає роль стріли часу та еволюційних процесів. Однак, це не виключає існування в світі оборотних процесів, подібно до того, як необоротні процеси не спростовують наявності оборотних процесів.

Все це свідчить про те, що ми живемо в складному плюралістичному світі, де одні процеси та системи не виключають, а передбачають один одного” [81].

Таким чином, такі категорії як хаос та порядок, випадковість та закономірність, оборотність та необоротність, простота та складність повинні розглядатися в нерозривному взаємозв’язку, відповідно до передбаченого методологічним принципом доповнювальності. І саме такий взаємозв’язок є методологічним дороговказом в процесі наукового пізнання досягнутого рівня наукових уявлень щодо відображення процесів та явищ оточуючого світу.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
	\|

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.018 сек.