Библиотека

Теология

Конфессии

Иностранные языки

Другие проекты

Карпенков С. Основные концепции естествознания

Глава 1. Естествознание и динамизм окружающего мира

Естествознание в изменяющемся мире

Нет смысла перечислять достижения естествознания - каждый из нас знает рожденные им технологии и пользуется ими. И в основном передовые технологии базируются на естественно-научных открытиях последних десятилетий XX века. Но несмотря на ощутимые достижения, возникают проблемы, вызванные главным образом осознанием угрозы экологическому равновесию нашей планеты. Самые разные сторонники рыночной экономики согласятся, что свободный рынок не может защитить слонов в Африке от охотников или исторические памятники Месопотамии - от кислотных дождей и туристов. Только правительства способны устанавливать законы, стимулирующие обеспечение рынка всем тем, что нужно человеку, без разрушения среды его обитания.

Но правительства не в силах проводить подобную политику, если им не помогут ученые и прежде всего ученые, владеющие современным естествознанием. Нужна связь между естествознанием и управляющими структурами в вопросах, касающихся окружающей среды, материального обеспечения и многих других. Наука вмешивается в политику, особенно в борьбе за чистоту планеты: уровень загрязнений нужно измерять, нужно прогнозировать их последствия - только так мы можем узнать о бедах, которые необходимо предотвратить. Только с помощью самых современных естественно-научных и в первую очередь физических методов можно следить за толщиной и однородностью озонного слоя, защищающего человека от ультрафиолетового облучения, только научные исследования помогут понять причины и следствия кислотных дождей и смога, сказывающихся на жизни каждого человека. Плоды наукоемких технологий все больше и больше внедряются в нашу жизнь. Только наука может дать знания, необходимые для полета человека на Луну, для исследования глубин океана, найти способы избавления человека от тяжелых заболеваний.

Экономический кризис, подобный кризису в России, - один из источников скептицизма по отношению к науке - неоправданно подрывает веру в силу науки, существовавшей со времен Возрождения. Но даже в этом случае остается непоколебимой одна из важных особенностей научного знания - наука и технология, которые оно создает, оказывают огромное влияние на окружающий нас физический мир. Большая часть мощи науки направлена на пользу человечеству. Может быть, несколько потеряны иллюзии в отношении науки, но никто не будет отрицать тех благ, которые она нам принесла.

Естествознание и окружающая среда

Вместе с никем не опровергнутыми положительными чертами на портрете естествознания возникали и трещины, обусловленные и природой самого знания, и непониманием на данном этапе каких-то очень важных свойств материального мира из-за ограниченности познания человека. Скажем, чистые математики сделали открытие, противоречащее представлениям мыслителей прошлого: случайные, хаотические процессы можно описать точными математическими моделями. Причем оказалось, что даже простая модель, оснащенная эффективной обратной связью, настолько чувствительна к микроскопическим изменениям начальных условий, что ее будущее становится непредсказуемым. Стоит ли тогда спорить о том, детерминистична ли Вселенная, если строго детерминистская модель дает результаты, не отличные от вероятностных?

Рассмотрим пример с погодой, которая описывается вполне детерминистскими законами. Однако такие законы так чувствительны к начальным условиям, что больше, чем на несколько дней, погоду предсказать нельзя. И никакое уточнение формул, увеличение массива данных изменить этот приговор не могут.

Другой пример. Естествознание охватывает многие общие проблемы энергетики. Разведка нефтяных и газовых месторождений настолько сложное дело, что общественность и власти не пытаются указать геологам, как им этим заниматься. Вопреки предсказаниям об истощении запасов ископаемого топлива разведанные данные все растут, а обследованы еще далеко не все перспективные районы, особенно на дне океана. Так, по одной из оценок, известные нам запасы нефти и природного газа за период с 1960 по 1990 гг. увеличились соответственно от 25 до 125 и от 60 до 225 млрд. т. Оценки запасов, конечно, различаются, и администратор всегда может выбрать такую оценку, которая лучше всего отвечает его целям. Но все же серьезные оценки убеждают: на следующий век топлива хватит, и даже не понадобятся новые технологии его добычи. Цены на топливо будут возрастать, но под действием не геологических, а внешнеполитических факторов Вопрос теперь в том, как мы будем использовать ископаемое топливо ибо именно здесь много проблем.

Приведем пример того, как наука не может повлиять на ситуацию. Из-за сжигания органического топлива возникают кислотные дожди. Причины их возникновения хорошо изучены и последствия видны каждому - гибнут леса, исчезает все живое в водоемах. Главный источник кислотных дождей - автомобильные выхлопы. Но вот результаты недавнего референдума в Германии: население проголосовало против ограничения скорости автотранспорта на магистралях, хотя это позволило бы уменьшить выбросы, не ограничивая возможности пользоваться автомобилем. Инженеры и ученые создали современный автомобиль, но пользуются им простые граждане, и правительство идет им навстречу игнорируя мнение ученых. Перед нами пример социального выбора без всякого учета рекомендаций науки. Пренебрежение рекомендациями ученых равносильно незнанию. А "незнание, как заметил Сенека - плохое средство избавиться от беды".

Понятно, что рыночная экономика строится на прибыли, фирмы, не прошедшие испытание рынком, исчезают. Их имущество скупают фирмы, которые научились извлекать доходы. Если нет дохода от "чистого" производства, то в жертву будет принесена природа: мы останемся с грязными воздухом и водой, зараженными почвами, а этого допускать нельзя. Обществу необходим, механизм производства, который одновременно работал бы эффективно и следил бы за окружающей средой. Верность этого тезиса доказал многолетний печальный эксперимент в бывшем СССР и в Восточной Европе. Пренебрежение вопросами экологии внесло свою лепту в падение коммунистического режима - политикам разных стран стоит над этим задуматься.

Есть еще одна проблема. Страна, загрязняющая природу, страдает от этого, но страдают и другие страны, так как загрязнение воздуха или воды распространяется и на соседей. И если эта страна идет на расходы для снижения загрязнений, выходит, что она определенную часть средств тратит на соседей. Следовательно, надо объединять усилия, обсуждать эти проблемы с помощью современных средств связи принимать конкретные меры.

Фундаментальные и прикладные проблемы естествознания

Отношение общества к естествознанию, науке в целом и к ученым определяется в основном тем представлением о ценности науки, которое в обществе преобладает. Вряд ли кто-то сможет аргументирование опровергнуть мнение А. Чехова: "Наука - самое важное, самое прекрасное и нужное в жизни человека". Тем не менее понятие "ценность науки" имеет два смысла. Что она дает людям для улучшения их жизни? Что она дает весьма небольшой группе людей, желающих знать, как устроен окружающий нас мир? Один из существенных признаков разделения естественных наук на прикладные и фундаментальные базируется именно на этих двух смыслах: ценной в первом смысле считается прикладная наука, во втором - фундаментальная. Вот мнение крупнейшего математика, физика и философа Анри Пуанкаре (1854- 1912):

Я не говорю: наука полезна потому, что она научает нас создавать машины; я говорю: машины полезны потому, что, работая на нас, они некогда оставят нам больше времени для занятия наукой.

Разумеется, у тех, кто отпускает на науку деньги, точка зрения совершенно иная. Для них основная цель - все-таки машины. С точки зрения власти, функция ученых должна состоять не в том, чтобы искать, а в том, чтобы находить.

Конечно, власти достаточно умны и понимают, что фундаментальные исследования - это работа на будущее, и если мы не хотим себя оставить без будущего, то их необходимо субсидировать. И вот тут возникает проблема, как отделить то, что не требует субсидирования, что может обходиться немедленной реализацией собственного продукта, от того, что субсидирования требует. Как отличить прикладные исследования от фундаментальных? Ведь некоторые исследования, прикладные по существу, но никуда на самом деле "не прикладываемые", могут рядиться в одежды фундаментальных и требовать для себя ничем не оправданных вложений.

Рассмотренный признак, конечно, не для финансовых органов. Его недостаток в расплывчатости. Ведь человек, занимающийся волнами, производимыми подводной лодкой, может считать, что он познает гармонию мира, а человек, открывший новое физическое явление, может его тут же с большой выгодой использовать.

Установившееся современное понимание состоит в следующем. Проблемы, которые ставятся перед учеными извне, называются прикладными. Проблемы, возникающие внутри самой науки, - фундаментальными. Не следует слово "фундаментальный" смешивать непременно со словами "важный", "большой" и т.п.

Прикладное исследование может иметь очень большое значение и для самой науки, в то время как фундаментальное исследование может быть и пустяковым. Некоторые люди считают, что достаточно предъявить высокие требования к уровню фундаментальных исследований, и тогда все будет хорошо, поскольку любое выполненное на высоком уровне исследование рано или поздно найдет применение. Приводят примеры вроде такого. Древние греки (Аполлоний Пергский) изучали конические сечения, которые тогда казались совершен, но бесполезными, однако через 17 веков они нашли неожиданное применение в теории Кеплера.

Большинство фундаментальных исследований никогда не найдет себе применения. Этому три причины. Пояснить первую можно на примере с коническими сечениями. Аполлоний доказал свыше ста теорем о конических сечениях. Использовано за двадцать веков было лишь несколько. Если завтра или еще через несколько веков понадобятся другие теоремы, то их быстренько докажут заново, не утруждая себя раскопками исторических пластов.

Вторая причина. Фундаментальные исследования делаются с большим превышением потребностей во временных направлениях науки, от которых зачастую потом целиком отказываются (например, теория эпициклов). Кроме того, в последнее время в естествознании стали преобладать не экспериментальные, а теоретические работы. В этом есть объективные и субъективные причины. Объективные - современный эксперимент сопряжен с дорогостоящим оборудованием. Субъективные - стремление ученых любой ценой сделать что-то новое. Так рождаются многочисленные теории ради теорий, которыми переполнены научные журналы, особенно отечественные. Вместе с тем возникают и целые школы, претендующие на финансирование своих "фундаментальных исследований".

И, наконец, третья причина: ученые всегда стремились к ничем не оправданному "обобщательству", и с этим ничего нельзя поделать.

Из приведенного выше определения фундаментальных исследований следует также и то, что в отличие от прикладных исследований их невозможно планировать в принципе: ведь нельзя же внутренние проблемы поставить извне.

Чем сильнее ученый, тем более он независим во взглядах. Устраняя имеющих независимые взгляды, власти режут тело науки по ее самым здоровым органам.

Вопросы и темы для размышления

1. Охарактеризуйте кратко естествознание и динамизм окружающей среды.

2. Чем обусловливается необходимость естественно-научных знаний для управляющего персонала?

3. Какова роль естествознания в формировании политических взглядов?

4. Дайте краткую характеристику государственных функций в содействии развитию естествознания.

5. В чем заключается основной принцип разделения естественных наук на прикладные и фундаментальные?

6. Какова роль естествознания в сохранении окружающей среды?

7. На каких принципах должно основываться государственное регулирование в развитии отдельных отраслей естествознания?

Тема 1. Естествознание и моя профессиональная деятельность.

Тема 2. Мои представления о динамизме окружающей среды.

Библиотека Гумер - Наука