Новая модель Научной Революции

Споры о том, что такое наука и когда, как, где и почему она возникла, ведутся давно и вряд ли закончатся в обозримой перспективе. Некоторые авторы трактуют это понятие максимально широко, рассматривая науку как едва ли не универсальное творение человеческой цивилизации (при таком подходе можно говорить, допустим, о науке Древнего Китая или даже науке ацтеков). Другие (к ним относится и автор этой статьи) считают, что наука родилась в рамках древнегреческого культурного ареала где-то между V и III веками до н. э. Есть также немало последователей и у концепции, согласно которой наука возникла в Западной и Южной Европе в течение XVI–XVIII столетий и лишь позднее стала ключевым фактором интеллектуального, технологического и общественного прогресса всего человечества.

Как бы ни относиться к этим дискуссиям, нельзя не признать, что институционализация науки, которая обеспечила ее непрерывное и прогрессивное развитие вплоть до наших дней, действительно имела место в середине названной эпохи, то есть в XVII веке. Становление этой институционализации обычно называют Научной Революцией.

Научная Революция. Использование заглавных букв в данном случае подчеркивает как историческую уникальность этого события (вернее, процесса), так и его отличие от преобразований отдельных областей научного познания, которые осуществляются силами различных специализированных научных сообществ.

Описанию и объяснению Научной Революции посвящено великое множество исследований. Недавно эту коллекцию пополнила монография профессора истории Йоркского университета Дэвида Вуттона «Изобретение науки: новая история Научной Революции». Не претендуя на детальный пересказ этого труда, попытаюсь представить его основные идеи.

Реализм против релятивизма

Начну с основной методологической предпосылки Вуттона. Он решительно выступает против весьма модной в последние десятилетия прошлого века и не потерявшей еще влияния релятивистской идеологии в истории и социологии науки. Эта идеология покоится на трех китах. Во-первых, требование никак не опираться на информацию о современном состоянии дел при составлении исторических описаний. Во-вторых, отказ от идеи прогресса в целом и концепции прогрессирующей рациональности научного познания в частности. В-третьих, призыв рассматривать успешные и неудачные заявки на новое знание совершенно на равных и безотносительно к степени их соответствия или несоответствия фактическим данным и тем более законам природы. Из этих постмодернистских по своей сути установок вытекает стремление считать научные теории предметом веры тех или иных сообществ, а вовсе не более или менее адекватным отражением этих законов. Согласно этой логике прием или отклонение научных гипотез и теорий мало зависит от их связи с объективной реальностью и определяется прежде всего социальным статусом и влиянием их защитников. Все эти установки, подчеркивает Вуттон, оказываются чисто умозрительными изысками некоторых университетских школ (в частности, если говорить о Великобритании, — социологов из Эдинбургского и Батского университетов) и не имеют отношения к подлинной истории науки.

Вуттон видит в Научной Революции длительный и многоплановый, но в целом единый процесс преобразования европейского культурного поля, который привел к выстраиванию совершенно новых отношений между Природой и Цивилизацией. Ему предшествовал целый ряд важнейших социокультурных и технологических инноваций, которые и стали предпосылками возникновения науки нового времени. Это рождение книжной печати как надежного и универсального способа распространения, копирования и хранения информации; постепенное ослабление доверия к авторитетам прошлого и усиление роли критического мышления; институционализация идеи открытия и права на его авторство; обогащение мышления и языка такими интеллектуальными инструментами, как понятия факта, гипотезы, теории и закона природы; изобретение оптических приборов, барометров, точных часов и других измерительных инструментов; успешный интеллектуальный бунт математиков против философов, а тех и других — против теологов; и многое другое.

Эти инновации подготовили культурные, социальные и экономические условия для возникновения коммуникативно связанных (групп, которые стали производителями знания нового (типа. Участники этого производства были заинтересованы в поиске информации о природе, которая не (только допускала проверку в наблюдениях специально спланированных экспериментов, но также была открыта (для свободного и критического обсуждения. В течение XVII века некоторые из этих групп получили институциональное оформление в качестве добровольных обществ и академий, обладающих собственными ресурсами для проведения исследований и публикации результатов. В значительной степени благодаря активности этих групп к концу XVII века не только неизмеримо обогатились знания о живой и неживой природе, но и возникли и закрепились принципиально новые представления о том, чем должны быть и на что способны естественные науки в самом широком смысле слова. Эти представления в своей основе сохранились до нашего времени.

Начало и завершение

Вуттон предлагает для Научной Революции точные даты начала и завершения — 1572 и 1704 годы. В этом он отходит от почтенной традиции, которая предлагает вести отсчет от выхода в свет монографии Николая Коперника De revolutionibus orbium coelestium, опубликованной в 1543 году нюрнбергским издателем Иоганном Петреусом. Вуттон не согласен с этим по двум причинам. Во-первых, гелиоцентрическая (точнее, гелиостатическая) модель Коперника стала реальным фактором преобразования астрономии только в начале XVII столетия благодаря исследованиям Кеплера и Галилея. Ведущие астрономы XVI столетия признавали, что она облегчает расчеты движения светил, однако отрицали наличие у нее физического фундамента (например, тогда считалось, что гипотеза вращения Земли опровергается хотя бы тем, что пушечные ядра пролетают одинаковые расстояния при любом направлении ствола). Еще в 1580-1590-е годы у Коперника было не более трех последователей в астрономическом сообществе, да и то один из них — немец Кристоф Ротманн — со временем перешел в стан противников. Во-вторых, коперниканская модель полностью сохраняла унаследованную от Аристотеля и античных астрономов идею абсолютной неизменности надлунного мира, который в этом плане радикально противопоставлялся миру земному. Эта концепция, как известно, была полностью отвергнута в XVII веке.

Концепция Аристотеля получила первый удар 11 ноября 1572 года. В тот вечер будущий великий астроном Тихо Браге заметил в созвездии Кассиопеи яркую звезду, которой до того никогда там не было. Он проследил за постепенным затуханием ее блеска вплоть до полного угасания в марте 1574 года. Еще до этого он описал свои наблюдения в книге De nova et nullius ævi memoria prius visa Stella, которая вышла в свет в 1573 году и прогремела по всей Европе. Так Браге первым из европейских ученых обнаружил, что на сфере неподвижных звезд, как ее тогда называли, могут случаться неожиданные перемены. Позднее он построил лучшую в мире обсерваторию и с помощью сотрудников накопил огромный архив наблюдений звезд, планет, Луны и Солнца. Эти наблюдения со временем позволили Иоганну Кеплеру строго доказать, что планеты обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, исправив тем самым главную слабость коперниканской модели. Принимая в расчет эти обстоятельства, Вуттон объявляет открытие новой звезды и начало астрономических исследований Тихо Браге исходным моментом Научной Революции. Финальным же моментом Вуттон предлагает считать публикации ньютоновской «Оптики», которая вышла в свет в 1704 году.

Всё началось с Веспуччи

А далее Вуттон прослеживает рождение и эволюцию интеллектуальных инструментов, сделавших возможным изобретение (вспомним заголовок книги!) науки. Он начинает с ключевой идеи открытия и появления в разных европейских языках слов для его обозначения. Этот процесс начался в первые годы XVI века, когда Европа узнала, что путешествия Христофора Колумба и других испанских мореплавателей проложили трансатлантические пути не к Китаю, а к новому гигантскому континенту. «Если открытие Америки и было счастливой случайностью, оно привело к еще более удивительной случайности — открытию открытия» (стр. 61).

«Вокультуривание» идеи открытия имело множество последствий. Оно стимулировало споры о научном приоритете, которые начались в первой половине XVI века в связи с поисками решений алгебраических уравнений третьей и четвертой степеней, а затем распространились и на исследования за пределами математики. «Такие споры служат несомненным указанием на то, что знание стало публичным, прогрессивным и ориентированным на совершение открытий» (стр. 96).

В XVII столетии зародилась традиция приписывания открытиям индивидуального авторства и, соответственно, присвоение открытиям имен их авторов (эпонимия). Уже в XVIII веке практика эпонимии распространилась и на научные законы: так, первый из законов идеального газа, который мы знаем как закон Бойля, получил это название в 1708 году, а закон тяготения Ньютона — в 1713-м. В общем, заключает Вуттон, включение в европейское культурное поле идеи открытия со всеми ее дополнительными аксессуарами стало ключевым фактором возникновения систематических познавательных инноваций, которые сделались фундаментом изобретения науки. Исторически их первыми производителями стали картографы, которые описывали новые земли. В этот процесс вскоре включились математики, затем анатомы, ботаники, астрономы, физики и химики. Все они пользовались преимуществами печатного станка, который сделал возможным точное и массовое воспроизведение текстов и графики. «Результатом стало возникновение интеллектуальной культуры нового типа: инновативной, критической и конкурентной, но в то же время ставящей во главу угла точность и достоверность» (стр. 107). Эта культура и легла в основу научной деятельности.

Великие географические открытия конца XV — начала XVI столетий возымели и еще одно важнейшее последствие. Коперник уже в начале своего пересмотра системы Птолемея (конкретно, не позже 1514 года) считал Землю движущимся в пустоте твердым шаром, на поверхности которого суша перемежается с морями и океанами. Эта точка зрения тогда была весьма новаторской и разделялась далеко не всеми. Например, еще в XV столетии Земля виделась как шар, плавающий по поверхности водяного шара большего радиуса. Обитаемая суша выступает над этой поверхностью наподобие круглого острова, чья форма приближается к полусфере, но ни в коем случае не может быть сферой.

Такая «модель» Земли в течение столетий в общем согласовывалась с тогдашними географическими представлениями. Она вступила с ними в реальное противоречие только после того, как Америго Веспуччи совершил плаванье к берегам Бразилии, уйдя к югу от экватора на 50° по широте. Описание этого путешествия стало известно в Европе после публикации в 1503 году письма Веспуччи Mundus novus, которое всего за четыре года выдержало 29 изданий. На его основе картографы Мартин Вальдсимюллер и Маттиус Рингманн начертили новые карты, в которых земная поверхность выглядит как поверхность полной сферы (на изданной в 1507 году карте Вальдсимюллера открытая Колумбом заатлантическая земля впервые представлена в качестве континента и названа Америкой). Коперник был знаком с этой концепцией и опирался на нее в своих размышлениях. Так что новая география в данном случае стала предпосылкой к рождению новой астрономии. Как пишет Вуттон, «без Веспуччи не состоялся бы коперниканизм» (стр. 143).

Научная Революция была также подготовлена и новым пониманием возможностей и задач математики. Еще в середине XV столетия великий итальянский архитектор и исследователь искусства Леон Баттиста Альберти не только построил геометрическую теорию перспективы, но и провозгласил первостепенную роль математики в качестве фундамента как искусства, так и науки. Вскоре математику стали осваивать картографы, землемеры, инженеры, финансисты и, естественно, астрономы. Они проложили путь к возникновению всё более сильно математизирующейся физики, которое приходится уже на XVII столетие.

Галилей и фазы Венеры

Вуттон на протяжении всей книги обращается к описанию и анализу различных открытий, и это естественно. Согласно его концепции, признание самоценности новых знаний, полученных на основе наблюдений и экспериментов, стало краеугольным камнем коллективной психологии зарождающихся научных сообществ. Например, он детально рассматривает телескопические наблюдения Венеры, выполненные Галилеем с лета до зимы 1610 года. В июне планета казалась светлым диском, однако к октябрю половина диска оказалась затемненной, а к концу года от Венеры остался только тонкий серп, напоминающий серп Луны вблизи новолуния. Галилей прекрасно понимал, что такие фазы Венеры попросту не имели прав на существование в космогонии Птолемея, но естественно объяснялись гелиоцентрической теорией. В птолемеевской модели орбита Венеры либо находится внутри солнечной орбиты, либо пролегает вне ее, причем тогдашние наблюдения не позволяли сделать однозначный выбор между этими вариантами. В первом случае светлая часть венерианского диска не может превышать его половины, а во втором диск должен всё время оставаться почти полностью освещенным. В системе Коперника, напротив, орбита Венеры лежит внутри земной орбиты, так что ее диск может быть и полностью освещенным, и полностью затемненным, подобно диску Луны. Именно такую смену фаз и наблюдал Галилей, о чем он в декабре сообщил Кеплеру и профессору римской академии ордена иезуитов Collegio Romano известному астроному и одному из создателей григорианского календаря Кристоферу Клавиусу. После того как эти наблюдения в мае 1611 года подтвердил коллега Клавиуса Одо ван Маэлкот, «уже ни один компетентный астроном не мог защищать систему Птолемея» (стр. 226). Как подчеркивает Вуттон, такая реакция астрономического сообщества очень наглядно показывает, как далеко успела зайти Научная Революция.

Анализ открытия фаз Венеры позволяет Вуттону отыграть важную позицию в споре со сторонниками релятивистской историографии науки и, в частности, с Томасом Куном. Все они считают научное знание предметом веры тех или иных сообществ, занятых его производством. Отсюда почти автоматически следует, что носители разных «символов» научных верований (по Куну, сторонники альтернативных парадигм) имеют мало шансов достичь консенсуса. Поэтому смена парадигм сопряжена с конфликтами внутри научного сообщества, которые Кун называет научными революциями. Как пишет Вуттон, «после куновской „Структуры научных революций“ историки науки фокусировались на изучении внутринаучных споров; эта тенденция вытекала из предположения, что такие споры с неизбежностью порождаются каждым крупным научным открытием и что замена научной теории конкурирующей концепцией ни в коей случае не является неизбежной» (стр. 246). Однако открытие фаз Венеры оказалось именно что неизбежным последствием изобретения телескопа. Благодаря этому открытию астрономическое сообщество без задержки, практически целиком и без особых дискуссий отказалось от теории Птолемея. Как подчеркивает Вуттон, такие ситуации вполне типичны. Это означает, что в противовес релятивистской идеологии в историографии науки опыт может быть (и, как правило, служит!) решающим фактором прогрессирующей эволюции науки.

Рычаги Научной Революции

Вуттон рассматривает и другие интеллектуальные инструменты Научной Революции. Так, он подробно описывает процессы, в ходе которых инкультурализация и институционализация концепции открытия привели к появлению и закреплению идеи фактической описания как адекватного языкового представления новой информации. Оказывается, понятие факта в его современном значении вошло в латынь, французский и итальянский языки только в XVI столетии, а в английском закрепилось лишь к середине XVII века. Эта инновация отразилась и в официальном лозунге основанного в 1660 году Лондонского Королевского общества (полное название с 1663 года — The Royal Society of London for Improving Natural Knowledge). Оно с самого начала ставило своей целью получение фактических знаний о природе, что отразилось и в его лозунге Nullius un verba — не принимать ничьих слов на веру. Огромную роль в распространении фактов опять-таки сыграли печатные книги, а потом и журналы, которые стали печататься с 1665 года.

Другой важнейший инструмент Научной Революции — это эксперимент. Вуттон иллюстрирует этот вывод на примере ртутного барометра, который в 1643 году изобрел ученик Галилея Эванджелиста Торричелли. Барометр стал первым в истории физики прибором, который сделался стандартным инструментом великого множества экспериментов. С 1643 года по начало 1660-х годов его использовали никак не менее сотни естествоиспытателей в разных странах Европы, «ставших первым географически распределенным сообществом ученых-экспериментаторов» (стр. 340). В частности, с помощью модифицированных ртутных барометров был открыт первый закон идеального газа, который не совсем справедливо называют законом Бойля. Эта неформальная сеть последователей Торричелли, продолжает Вуттон, знаменует начало институционализации науки как коллективной деятельности, которая стала важнейшим компонентом Научной Революции.

Вуттон рассматривает историю еще нескольких интеллектуальных инструментов Научной Революции — гипотезы, теории, закона природы, корпускулярной философии, опытных данных. Все они были освоены в ходе практики исследовательских сообществ в течение XVII века и опять-таки стали важнейшими составляющими процесса, который Вуттон называет изобретением науки. Он также прослеживает связи между барометрическими экспериментами и изобретением первых паровых машин, протягивая нить от Научной Революции XVII столетия к Промышленной Революции XVIII века. Однако всего не перескажешь, поэтому ограничусь заключительной цитатой: «Наша жизнь буквально пронизана последствиями изобретения науки, и, скорее всего, так будет и в дальнейшем. Однако мы не просто пользуемся технологическими благами, которыми ей обязаны. Современное научное мышление настолько вошло в нашу культуру, что сейчас очень трудно представить, как наши предки жили в мире, где не было возможности говорить о фактах, гипотезах и теориях, где знание не основывалось на опытных данных и где природа не имела законов. Научная Революция для нас стала почти невидимой именно потому, что оказалась фантастически успешной» (стр. 571). И этот урок не стоит забывать.