Main menu:

Непреходящая особенность науки

Непреходящая особенность науки наглядно проявляется как в самой сути физических законов, так и в языке, который используется для их описания. Геометрия Евклида, воплотившая в себе совокупность устойчивых понятий и методов, до сих пор лежит в основе современных физических теорий, хотя ее содержание неоднократно подвергалось радикальному пересмотру. Галилей и Ньютон сделали время четвертым измерением мира, «вложив» евклидово пространство в пространственно-временной континуум Галилея. Эйнштейн и Минковский усовершенствовали геометрию этого континуума, но так, что пространство-время Галилея оказалось предельным случаем континуума Минковского. Создание Эйнштейном общей теории относительности в свою очередь превратило геометрию Минковского в частный случай: она оказалась применимой лишь локально в свободно падающей системе отсчета. И наконец, релятивистская космология выявила «глобальные» свойства пространства-времени Эйнштейна.

То же самое можно сказать и о теории гравитации, развитие которой тесно связано с эволюцией представлений о пространстве и времени. Архимедовы законы статики и гидростатики, как и законы движения, открытые Галилеем, стали предельным случаем ньютоновой теории тяготения, которая в свою очередь оказалась предельным случаем теории Эйнштейна. Тем не менее современная программа по механике для инженеров в гораздо большей степени опирается на принципы Архимеда, чем на теорию Эйнштейна.

Теперь посмотрим, как возникают новые свойства в процессе биологической эволюции. Существенные эволюционные «достижения», такие, как температурная регуляция у млекопитающих или развитие органов, способствующих общению у людей, связаны с появлением множества взаимосвязанных функций и структур. Поэтому кажется, что соответствующая перестройка организмов должна быть достаточно длительной. Однако результаты палеонтологических исследований свидетельствуют об обратном. Существенные изменения, обеспечивающие адаптацию, происходят довольно быстро - за столь короткие промежутки времени, что переходные формы среди окаменелостей попадаются крайне редко или вообще отсутствуют. И наоборот, сравнительно маловажные эволюционные изменения (например, увеличение размеров тела) часто происходят очень медленно.

Подобное чередование темпов наблюдается и в процессе развития науки. Длительные периоды, на протяжении которых теория разрабатывается в деталях и используется для интерпретации результатов экспериментов и наблюдений, сменяются короткими периодами радикальной переработки основ теории. Эти быстротекущие этапы принято называть «научными революциями», однако различие между революционными и эволюционными изменениями выражено недостаточно четко. Успешно применяемые теории, подобные теориям Архимеда, Галилея или Ньютона, не отвергаются с появлением новой теории. Они продолжают существовать (в более или менее измененном виде) как составная часть новой теории. Но вместе с тем научную революцию XVI-XVII вв. с полным основанием можно назвать революцией, ибо она свергла натурфилософию Аристотеля, заменив ее радикально отличной системой взглядов Галилея и Ньютона. На место философских толкований пришли математические законы. Кеплер и Галилей по праву считали Коперника революционером, а не реформатором.