Природа и метод

4.2. Природа и метод: Бэкон и Декарт

Френсис Бэкон

Френсис Бэкон (1561-1626) – английский философ, родоначальник английского материализма и методологии опытной науки /1,2/. В 1618-1626 гг. лорд-канцлер Англии. Свои сообщения, связанные с предвидением огромной роли науки в жизни человечества, с изысканием эффективного метода научного исследования, с выяснением перспектив развития науки и ее практических применений, умножающих могущество человека и его власть над природой Бэкон изложил в незаконченном труде «Великое восстановление наук», частями которого были трактаты «О достоинстве и приумножении наук» (1623), «Новый Органон или Истинные указания для истолкования природы» (1620) и цикл работ, касающихся «естественной истории», отдельных явлений и процессов природы.

В «Новом Органоне» Бэкон констатирует противоречие между состоянием науки (теории) и техники (практики). Первая высказывает привлекательные и красивые общие положения, но полна противоречий в частностях, не видно прогресса. «В механических же искусствах мы наблюдаем противоположное: они, как будто восприняв какое-то живительное дуновение, с каждым днем возрастают и совершенствуются».

В чем причина неудовлетворительного состояния теории? Бэкон выделяет 12 причин:

- Молодой возраст науки. Из 25 веков человеческой истории менее 6-ти благоприятствовали ей.

- В философии малое внимание уделено философии природы (естествознанию). Без связи же отдельных наук с философией природы не будет прогресса. Философия природы – «великая мать наук». Время ее расцвета у греков было непродолжительным.

- Неверная цель, поставленная перед науками (поставлены недостижимые цели). Подлинная цель – наделение человеческой жизни новыми открытиями и благами.
- Неверный метод – верен опытный метод – «все было предоставлено или мраку преданий, или круговращению силлологизмов, или случайности, или произволу смутного, неупорядоченного опыта.

- Разрыв между теорией и опытом (платоновский разрыв между разумом и чувством). Пренебрежение опытом.

Рекомендуемые материалы

- Благоговение перед древними авторитетами.

- «Головокружение от успехов». Переоценка достигнутого. На самом деле наука находится только в начале познания.

-Мелочность и ничтожность ставящихся задач.

- Сильный противник науки – «суеверие и слепое неумеренное религиозное рвение». «Более того, по теперешнему положению дел условия для разговора о природе стали более жестокими и опасными по причине учения и метода схоластов. Ибо схоласты не только в меру своих сил привели теологию в порядок и придали ей форму науки, но вдобавок, добились того, что строптивая и колючая философия Аристотеля смешалась, более, чем следовало, с религией».

- Университетская, «школьная» наука «оказывается противной движению науки вперед».

- Наука не поощряется. Плата и награда зависят «от толпы и знатных мужей».

- Но величайшим препятствием является «отчаяние людей и допущение существования Невозможного». Отчаяние это возникает при рассуждении о непонятности природы, краткости жизни, об обмане чувств, о трудностях опытов и т.п.

Своей задачей Бэкон считает создание новой методологии, которая «оказывала бы разуму помощь в извлечении правильных закономерностей из наблюдений над реальной действительностью».

В основу познания он кладет опыт и именно опыт, а не первичное наблюдение. Бэкон критикует голый, «бескрылый» эмпиризм. «Те, кто занимались науками, были или эмпириками, или догматиками. Эмпирики, подобно муравью, только собирают и пользуются собранным. Рационалисты, подобно пауку, из самих себя создают ткань. Пчела же избирает средний способ, она извлекает материал из цветов сада и поля, но располагает и изменяет его собственным уменьем».

"Союз опыта и рассудка" - таков исходный пункт методологии Бэкона. Разум должен очищать опыт и извлекать из него плоды в виде законов природы, или, как выражается Бэкон "форм". Этот процесс совершается индукцией. Индукция ( наведение) – вид обобщения, связанный с предвосхищением результатов наблюдений и экспериментов на основе данных опыта. В индукции данные опыта "наводят" на общее, или индуцируют общее, поэтому индуктивные обобщения обычно рассматривают как опытные истины ли эмпирические законы. Противопоставляется у Бэкона этот метод дедукции или аксиоматико-дедуктивному методу, когда из общих теоретических посылок выводятся законы-следствия. Примером такого метода может служить вывод газовых законов (Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Менделеева-Клапейрона) из модели идеального газа. «Разум не должен воспарять от частных фактов к общим всеобъемлющим законам, из которых потом дедуктивным путем получались бы следствия. Человеческому разуму надо придать скорее не крылья, а свинец и тяжести, чтобы они сдерживали всякий прыжок или полет. Для наук следует ожидать добра только тогда, когда мы будем восходить по истинной лестнице, по непрерывным ступеням. Наш путь и наш метод … состоит в следующем: мы извлекаем не практику из практики и опыт из опытов (как эмпирики), а причины и аксиомы из практики и опытов, а из причин и аксиом – снова практику и опыты, как верные истолкователи Природы».

«Истина и полезность … суть одни и те же вещи!» Польза становится не только целью науки, но и критерием истинности, в противоречие с греческим подходом. Но все же, «сама практика должна цениться больше как залог истины, а не из-за жизненных благ».

Бэкон в разработке методологии естествознания идет еще дальше. Он разрабатывает всеобщий и полный метод нахождения истины, подробный, последовательный, скрупулезный и всеприложимый. Бэкон считал возможным обучить любой ум процессу научной индукции и расписать этот процесс о таблицам! Сначала, по Бэкону, надо свести все факты, в которых фигурирует изучаемое явление, в «таблицу положительных инстанций». Затем надо подыскать аналогичные факты, в которых данное явление отсутствует и свести их в «таблицу отрицательных инстанций». Сопоставлением таких таблиц будут исключены те факты, которые являются несущественными для данного явления. Затем составляется таблица сравнения, показывающая, какую роль играет усиление одного фактора для данного явления. В результате такого сравнения получается искомая «форма» или закон природы. Данный метод, без сомнения является прототипом современных теорий факторного, планируемого эксперимента.

К этому надо добавить глубокие замечания Бэкона о коллективной научной деятельности, о необходимости учреждения особого «дома Соломона», дома науки. Эти указания Бэкона явились исходным пунктом в организации научных обществ, академий, в частности, Лондонского Королевского Общества.

Рене Декарт или Картезий

Большое внимание методологии науки уделил великий философ и математик нового времени Рене Декарт (1596-1650), латинизированное имя Картезий. Впрочем, значение его для истории науки значительно шире.

Методология

Требование простоты и ясности – основной принцип его методологии. Простота математических принципов играет первостепенную роль. В установлении исходных принципов и их проверке важную роль играет опыт.

Свой метод Декарт формулирует в виде 4-х правил:

1. «Никогда не принимать за истинное ничего, что не познал бы таковым с очевидностью, иначе говоря, тщательно избегая опрометчивости и предвзятости и включать в свои суждения только то, что представляется моему уму столь ясно и столь отчетливо, что не дает мне никакого повода подвергать их сомнению». Итак, начинать надо с простого и очевидного.

2. «Делить каждое из исследуемых мною затруднений на столько частей, сколько это возможно и нужно для лучшего их преодоления.». Принцип анализа, разъятия явления на составные части, упрощения-редукционизма.

3. Поддерживаться определенного порядка мышления, начиная с предметов наиболее простых и наиболее легко познаваемых и восходя постепенно к познанию наиболее сложного, предполагая порядок даже «там, где объекты мышления вовсе не даны в их естественной связи». Другими словами, из простого и очевидного путем дедукции получать более сложное.

4. Составлять всегда перечни столь полные и обзоры столь общие, чтобы была уверенность в отсутствии упущений. Действовать так, чтобы не было упущено ни единого звена, то есть сохранение непрерывной цепи заключений.

Метод, как его понимает Декарт, должен превратить познание в организованную деятельность, освободив его от случайности, от таких субъективных факторов, как наблюдательность, острый ум, удача, случайное стечение обстоятельств. Образно говоря, метод превращает научное познание из кустарного промысла в промышленность, из спорадического и случайного обнаружения истин – в систематическое и планомерное их производство. Так же как Бэкона можно считать основателем программы и метода экспериментальной физики, Декарта надо считать основателем программы и метода физики теоретической [2].

Аналитическая геометрия

Принципы Декарта приводят его к аналитической геометрии и геометризации физики. Отвлеченные числовые соотношения проще и общее геометрических. Отсюда вытекает задача сведения такого чисто геометрического свойства, как положение точки в пространстве, к числовой характеристике (декартова система координат). Решая эту проблему Декарт создает аналитическую геометрию (алгебраическое описание геометрических задач).

Вклад Декарта в развитие математики трудно переоценить. Достаточно отметить его критику и известную противоположность греческой математике (и ее наиболее разработанной части – геометрии). А также принцип движения, внесенный им в математику. Геометрические фигуры создаются движением точки по закону функциональной зависимости. Здесь математика почти впервые сближается с кинематикой и динамикой, а не только со статической механикой.

Органическое соединение физики как науки о движении с математикой, соединение, положившее начало эксперментально-математическому естествознанию нового времени, требовало, во-первых, пересмотра оснований античной математики, внесение в нее начала движения, а во-вторых, пересмотра старой физики, освобождения ее от предпосылки, что сфера реального, природного бытия принципиально отличается от сферы бытия идеального, каким занимается математика.

В математику вводится принцип движения, а из природы, напротив, изгоняется начало жизни и души, без которых не мыслили природу ни платоники, ни перипатетики. Оба этих процесса – пересмотр античной математики, с одной стороны, и античной физики – с другой, составляет содержание новой науки – «универсальной математики» Декарта. Математика в руках Декарта становится формально-рациональным методом, с помощью которого можно «считать» любую реальность, устанавливая в ней меру и порядок с помощью нашего интеллекта.

При рассмотрении физического мира в своем стремлении свести реальные вещи к наиболее простым и общим понятиям, он приходит к выводу об отождествлении материальности и протяженности. Протяженность – общее свойство всех вещей, его Декарт и объявляет единственным признаком материальности. Мир Декарта – это однородное пространство, или, что то же самое, протяженная материя: «Тело, совершенно плотное и одинаково заполняющее всю длину, ширину и глубину того огромного пространства, посреди которого мы остановим наше мышление». Декарт как и Аристотель континуалист и антиатомист.

Материя - субстанция (то, что может существовать само по себе, не нуждаясь ни в чем другом), составляющая единство мира. Именно со времен Ф. Бэкона и Р.Декарта материя утратила свой прежний статус чего-то неопределенного, находящегося на грани небытия (возможности), и получила новое определение: она стала началом плотным, неизменным, устойчивым. Мы можем мыслить ясно и отчетливо только ее величину, фигуру, движение, расположение ее частей (первичные качества, все остальные – вторичные, как у Демокрита, Галилея). Все изменения, которые наблюдаются в этом пространстве-материи, сводятся к единственному простейшему изменению – механическому перемещению. "Я знаю только одно движение, - говорит Декарт (у Аристотеля было 4 вида), - это движение заключается в том, что тела переходят из одного места в другое, последовательно занимая все пространства, которые находятся между этими местами".

Дайте мне материю и движение и я построю мир – вот девиз картезианской физики. Декарт ставит грандиозную задачу – все объяснить из этих основных понятий. Для него и животные подобны автоматам. Он серьезно предлагает брать в плавание петуха для определения долгот (полагая, что парижский петух всегда будет кукарекать по парижскому времени). Таким же автоматом является и тело человека. Это «машина, которая, будучи создана руками бога, несравненно лучше устроена и имеет в себе движения более изумительные, чем любая из машин, изобретенная людьми». Впрочем, у человека есть душа, животные же ее лишены вовсе, это чистые автоматы. Последователь Декарта, врач Леруа пошел еще дальше – объявил душу модусом (производной) тела, а идеи – механическими движениями.

Метафизика Декарта, начиная с критики всех оснований, на которых может покоиться система мировоззрения, сомневается в существовании всего сущего, пока, наконец, не находит, как ему кажется, абсолютный тезис: «Мыслю, следовательно, существую». Здесь опять работает 1-й тезис Метода – начинать с самого простого, ясного, в чем сомневаться нельзя. Это формула самосознания, мышления, отождествляемого с душой (нет разделения духовной и душевной субстанций). Этот тезис является исходным для вывода тезиса о существовании бога, а, затем, внешнего, материального мира, сотворенного богом.

Декарт признает суждение «мыслю, следовательно, существую» достоверным потому, что оно обладает признаком ясности и отчетливости, а эти последние – признаки истины. Однако само сознания, взятое автономно, не может быть залогом истины. Истинность ясного и отчетливого знания гарантировано тем, что существует бог, что он – всесовершенное существо, а, следовательно, не может быть обманщиком. При создании мира бог внес в него определенное количество силы, которое постоянно и поддерживает. Однако, хотя материальный континуум, материальное пространство, материальный мир создан богом, бог не принимает участия в его дальнейшем развитии, мир развивается по естественным законам. «Из одного того, что бог продолжает сохранять материю в одном и том же виде, следует с необходимостью то, что должны существовать известные изменения в ее частях. Изменения эти, как мне кажется, нельзя приписать непосредственно действию бога, ибо это последнее неизменно. Поэтому я приписываю их природе. Правила, по которым совершаются эти изменения, я и называю законами природы».

Декарт и физика

Декарт впервые после Левкиппа разработал вариант материалистической космогонии – учения о возникновении Вселенной и изложил ее в виде вымысла «фаблио».

Известны 3 закона Декарта в механике: два закона инерции, причем вслед за Галилеем, но абсолютно точно, с указанием на прямолинейность инерционного движения формулирует 1-й закон Ньютона и закон постоянства количества движения – закон сохранения импульса, впрочем еще не в векторной форме и без четкого различия упругого и неупругого удара.

Декарт был одним из тех, кто создавал в XVII в. новое понятие науки – универсальной механики, которая царила вплоть до конца XVIII века, времени открытия тепловых, магнитных и электрических явлений. Даже те, кто были противниками континуалистской концепции (атомисты) и те, в конце концов, пользовались языком механической науки, созданной Декартом.

Атомисты XVII века

Рекомендуем посмотреть лекцию "Совершенствование процессов автоматизации и технического оснащения гостиницы".

Атомистическая теория была признана в 1543-1563 гг. догматом католической церкви "ересью" и приверженец этого учения мог быть признан "еретиком" с соответствующими выводами. Поэтому становление атомизма в Европе нового времени проходило непросто /1/.

Одним из первых был Пьер Гассенди (1592-1655) – француз. Он дал философское обоснование атомизма, восстановил воззрения Эпикура-Демокрита на атом как неделимое физическое тельце. Вселенная, вечная и бесконечная, состоит из атомов и пустоты. Наш мир – один из множества миров, возникает случайно. Гассенди задается вопросом: в чем причина движения атомов? Атомы наделены помимо тяжести или веса энергией, благодаря которой движутся или постоянно стремятся к движению

Гассенди принадлежит приоритет в создании понятия молекулы как «соединеньица атомов».

Как и в античности не только тела, но и души состоят из атомов. «Душа – это нежнейшее тело, как бы сотканное из мельчайших и тончайших телец, большей частью, кроме того, из самых гладких и самых округлых, ибо в противном случае душа не могла бы проникнуть в тело и быть внутренне связана с ним и со всеми его частями». Существует, впрочем, и разумная бессмертная, нетелесная душа, вне связи со всей атомистической системой, как и бог.

Теорию Гассенди воспринял знаменитый математик и механик Христиан Гюйгенс (1629-1695), голландец. Он знаменит разработкой теории удара, в частности, удара упругих шаров; волновой теории света, базирующейся на теории мирового эфира, исследованием движения маятника – важнейшей механической задачи того времени, наконец, открытием явления двойного лучепреломления. В астрономии ему принадлежат открытия полярных шапок на Марсе, колец Сатурна, 6-го спутника Юпитера и др.

Другим великим ученым атомистом был Роберт Бойль (1627-1691), англичанин. Этот талантливый экспериментатор попытался создать химию как теоретическую науку, построенную на принципах механической натурфилософии, в частности, атомистической теории. Сразу скажем, что этот подход оказался наиболее плодотворным, хоть и несколько преждевременным. Бойль обращал внимание не столько на разнообразие форм атомов, сколько на вопросы их движения. Согласно ему, движение – не внутреннее свойство атомов, но свойство их от бога. Природа в целом машина бога до мельчайших деталей. Бойль – последователь индукции Бэкона, сторонник экспериментальных методов в науке.