Природознавство і навколишній світ

Підвищення якості вироблених товарів, вдосконалення технологій і, отже, розвиток природознавства стимулює вільний ринок. Але разом з розвитком наукоємних технологій людина все активніше вторгається в природу, порушує природний стан навколишнього середовища. Вільний ринок, на жаль, не може запобігти таке вторгнення, не може заборонити руйнують природу випробування ядерної зброї, не може захистити диких тварин від нестримних мисливців, не може врятувати біосферу від кислотних опадів і, нарешті, захистити живу природу від недбайливих туристів і відпочиваючих. Таку складну і багатогранну проблему можуть вирішити і вирішують представники влади, уряди держав, які зобов'язані приймати закони, що стимулюють забезпечення ринку усім тим, що потрібно людині, без руйнування середовища її проживання. Але представники влади не в змозі встановити розумні закони без знань сучасних природничо-наукових досягнень і без взаємодії з ученими-природознавцями. Тільки на основі глибокого природно-наукового аналізу матеріальних та енергетичних ресурсів можливо їх раціональний розподіл і збереження навколишнього середовища.
Багато держав, проводячи далекоглядну політику, розвивають наукомістку технологічну базу економіки і разом з тим приймають закони, спрямовані на збереження природного стану природи. Так, періодично підписуються угоди між державами про обмеження і заборону ядерних випробувань, організовуються екологічні служби, і, наприклад, в одній з країн Африки успішно працює державна воєнізована служба захисту слонів від їх винищення браконьєрами.
Раціональне державне управління на будь-якому рівні неможливо без природно-наукових знань, які не тільки визначають рівень розвитку технологій і, отже, економіки, але і є основою для збереження навколишнього середовища - з допомогою найсучасніших природничих, і в першу чергу фізичних методів і високочутливих приладів , можна стежити за товщиною і однорідністю озонового шару, що захищає живий світ від надмірного ультрафіолетового опромінення, можна контролювати рівень різних забруднень і прогнозувати наслідки їх впливу, можна знайти ефективні засоби лікування багатьох захворювань, і т.п.
Сьогодні суспільство перебуває на такій стадії розвитку, коли все більша кількість людей усвідомлює необхідність захисту природи. Такому усвідомлення сприяють стали явними наслідки активного вторгнення техногенної сфери в повсякденне життя і прогнози деяких вчених, що пророчать неможливість подальшого розвитку економіки найближчим часом при збереженні нинішніх темпів споживання природних ресурсів та інтенсивному забрудненні середовища нашого існування.
Проблема збереження природи набуває державні, а в ряді випадків і міждержавні масштаби. Її рішення багато в чому прямо або побічно залежить від ступеня впровадження досягнень природознавства, яке відображає в значній мірі потреби практиків і в той же час фінансується в прямій залежності від періодично змінюється політики держави та громадськості. Така залежність може призвести не тільки до процвітання науки (і природознавства в тому числі), але, на жаль, до її кризи, який переживають останнім часом країни колишнього СРСР. Криза науки, економічна криза - основні джерела скептицизму по відношенню до науки. Але навіть у кризовій ситуації залишається непохитною одна з найважливіших особливостей наукових знань - вони надавали і надають значний вплив на навколишній постійно змінюється світ і спрямовані на користь людству. Навряд чи наважиться хто-небудь заперечувати ті численні блага, які принесли людству природно-наукові знання.
Разом з ніким не спростованими позитивними якостями природознавства слід назвати і ті, які обумовлені природою самого знання і обмеженістю людини пізнавати світ. Наприклад, ще в XIX ст. були запропоновані математичні моделі, що суперечать уявленням мислителів минулого: виявилося, випадкові хаотичні процеси можна описати цілком певними математичними рівняннями. Однак результати рішень багатьох подібного ряду рівнянь дуже чутливі до змін початкових умов, що, природно, ускладнює точне передбачення поведінки аналізованої системи навіть в найближчому майбутньому. Чи варто тоді сперечатися про те, детерміністічна чи Всесвіт, що представляє собою досить складну систему, якщо цілком певні математичні моделі дають всього лише імовірнісні результати.
Можна навести й інший приклад, пов'язаний з прогнозом погоди. Погодні умови багато в чому залежать від стану атмосфери - її температури, тиску, вологості, - яке порівняно непогано описується математичними рівняннями. Незначні зміни початкових умов сильно впливають на кінцевий результат рішень рівнянь. Тому зробити досить точний прогноз погоди (вже не кажучи про довгостроковому прогнозі) практично неможливо. Зміна погоди - імовірнісний процес. У зв'язку з цим ніяке уточнення рівнянь, збільшення масиву даних, підвищення точності визначення параметрів, що визначають погодні умови, не можуть принципово змінити складну математичну процедуру прогнозування.
Природно-наукові принципи лежать в основі розвідки корисних копалин, нафтових і газових родовищ. Прогнозування запасів природних ресурсів - надзвичайно складний процес. Тому вироблені різними фахівцями оцінки запасів дуже приближені і не збігаються. Вони розрізняються навіть для одного разом ж виду викопного, незважаючи на те, що вчені намагаються сумлінно виконати операцію прогнозування. Представники влади та громадськості, як правило, не намагаються вказати геологам, як потрібно розвідувати і прогнозувати, але вони вибирають ту оцінку, яка ближче всього відповідає їх політичної мети. При цьому слід мати на увазі, що в засобах масової інформації проблема виснаження природних ресурсів найближчим часом носить значною мірою політичний характер. Найсуворіші природно-наукові оцінки показують, що на найближчі десятиліття природних ресурсів вистачить, і для їх видобутку не знадобляться нові технології. Однак це не означає, що слід їх безрозсудно витрачати, адже мова йде тільки про найближчі десятиліттях. Звичайно ж, обсяги корисних копалин розвіданих родовищ з кожним роком ростуть, і як і раніше залишаються нерозвіданим величезні площі морських шельфів. Тим не менше, ціни на природну сировину і особливо на різні види палива постійно зростають і будуть зростати. На зростання цін впливають не стільки технології видобутку сировини, скільки різні політичні чинники.
Наведемо характерний приклад того, як рекомендації вчених і рішення представників влади не можуть вплинути на звичні дії людей. Багатьом відомо, що при спалюванні нафтопродуктів, вугілля утворюється надмірно велику кількість вуглекислого газу й не менш небезпечні сполуки сірки, що призводять до кислотних осідань. Наслідки кислотних опадів жахливі - окислюється грунт, деградує рослинний і тваринний світ, руйнуються металеві конструкції, будівлі і т.д. Основне джерело кислотних опадів - автомобільні вихлопні гази, обсяг яких стає порівняно великим при надмірно великій швидкості руху автотранспорту на магістралях. Обмеження швидкості призвело б до істотного зменшення обсягу шкідливих газів. Однак населення виступило проти обмеження швидкості - такий результат нещодавно проведеного референдуму в Німеччині. Автомобілями користуються прості громадяни, і уряд йде їм назустріч, ігноруючи рекомендації вчених. А така зневага рівносильно незнання, яке, як зауважив Сенека, - погане засіб позбавитися від біди.
Один з можливих способів вирішення подібного роду проблем полягає в цілеспрямованому вихованні молодого покоління, у зміні буденного мислення і звичних дій: необхідне розуміння того, що важливо не тільки володіння автомобілем і можливість їздити з високою швидкістю, але і раціональне користування ним, не тільки наявність кондиціонера в оселі, але і застосування його в разі потреби.
Що ж стосується вчених-дослідників природи, то вони вже пропонують перспективні технології, що дозволяють економно витрачати матеріальні ресурси, тепло та енергію. Вирішенню розглянутих проблем сприяє і державна політика, яка часто зводиться до підвищення цін на матеріальні ресурси, енергію.
Деякі вчені вважають, що промислові підприємства повинні добровільно знизити споживання енергії, впроваджуючи передові технології у виробництво і ретельно контролюючи якість продукції, що випускається, щоб різко скоротити непотрібні витрати сировини й енергії на випуск браку. У цьому полягає одна з найважливіших напрямів розвитку раціональної промислової політики.
Ринкова економіка будується на прибутку. Фірми, які не пройшли випробування ринком, зникають. Іноді буває, якщо немає прибутку від екологічно чистого виробництва, то в жертву приноситься природа: забруднюється повітря і вода, заражається грунт. Звичайно, всім зрозуміло, що подібна ринкова економіка працює на шкоду людині, чого допускати ніяк не можна. Цивілізованого суспільства потрібен такий механізм промислового виробництва та ринкових відносин, який здатний забезпечити випуск високоякісної продукції та зберегти при цьому природу, невід'ємною частиною якої є сама людина. Природа - надзвичайно складна, легко ранима жива система.
"Не те, що мисліть ви, природа:
Не зліпок, не бездушний образ -
У ній є душа, в ній є свобода,
У ній є любов, в ній є мова ... "
Ф. Тютчев
Ці чудові слова великого російського поета Ф. Тютчева (1803-1873) корисно пам'ятати всім і особливо тим, хто збирається присвятити свою діяльність не тільки вивчення природи, а й її перетворенню.

3. Фундаментальні і прикладні проблеми природознавства

"Наука - найважливіше, найпрекрасніше і потрібне в житті людини" - так виразно і коротко оцінив практичну значимість науки великий російський письменник А. Чехов (1860-1904). Однак таке однозначне уявлення про науку не завжди знаходить розуміння в суспільстві в повсякденному житті. Ставлення суспільства до науки, і особливо до природознавства, визначається в основному тим розумінням цінності науки, сформованим в даний момент часу. Часто цінність науки представляється у двох сенсах, які можна коротко виразити у вигляді двох питань. Що наука дає людям для поліпшення їх життя? Що вона дає невеликій групі людей, що вивчають природу і бажають знати, як влаштований навколишній нас світ? Один з істотних ознак поділу проблем природознавства на прикладні та фундаментальні грунтується на відповідях на ці два питання: перший з них характеризує прикладну науку, а другий - фундаментальну.
Наведемо думку про користь науки найбільшого математика, фізика і філософа Анрі Пуанкаре (1854-1912): "Я не кажу: наука корисна тому, що вона навчила нас створювати машини, а я говорю: машини корисні тому, що, працюючи на нас, вони колись залишать нам більше часу для заняття наукою ". Зрозуміло, ті, хто фінансує науку, мають дещо іншу точку зору. Для них головне - все-таки машини. У їхньому розумінні основна функція вчених повинна полягати не в тому, щоб шукати природничо-наукову істину, а в тому, щоб знаходити цілком певні, конкретні рішення тих чи інших наукових завдань.
Багато представників влади розуміють, що в більшості випадків фундаментальні дослідження - це робота на майбутнє. Небажання залишитися без майбутнього в науці і призводить до усвідомленої необхідності фінансувати фундаментальні дослідження. При вирішенні питання про фінансування якраз і виникає серйозна проблема відділення тих досліджень, які не вимагають фінансування, і можуть обходитися негайної реалізацією власного продукту, від тих, які все-таки вимагають фінансування. Іншими словами, як відрізнити прикладні дослідження від фундаментальних? Адже іноді деякі дослідження, прикладні по суті, але нікуди насправді "не прикладаються", можуть вбиратися в одежі фундаментальні, і дослідники при цьому можуть вимагати нічим не виправданих вкладень.
Наведений вище ознака поділу проблем природознавства на прикладні та фундаментальні не можна вважати критерієм для фінансових органів. Недолік його - розпливчастість і неконкретність. Завдання поділу ускладнюється ще й тим, що нерідко прикладні та фундаментальні дослідження переплітаються між собою. Наприклад, дослідник, що вивчає ударну хвилю, вироблену надзвуковим літаком, може вважати, що пізнає гармонію світу, а вчений, який відкрив нове фізичне явище, може тут же знайти йому практичне застосування.
Для вирішення даного завдання ще в 1950-х роках у США було створено спеціальний комітет, який склав зведення характеристик фундаментальних досліджень. Ось вони:
дослідження, яке не пов'язане ні з яким кінцевим результатом;
марне рішуче для всіх;
дослідження, спрямоване на пошук нового знання;
предпринимаемое тільки за бажанням дослідника;
не потребує обмеження секретності;
проведене дослідником, який не в змозі пояснити мету своїх досліджень;
нове дослідження, яке не має практичного значення.
Дані характеристики також розпливчасті. Все це говорить про надзвичайну складність поділу природно-наукових проблем на прикладні та фундаментальні. Тому іноді такий поділ проводять за суто формальною ознакою: проблеми, які ставляться перед вченими ззовні, тобто замовником, відносять до прикладних, а проблеми, що виникли всередині самої науки, - до фундаментальних.
Слово "фундаментальний" не слід змішувати зі словами "важливий", "великий" і т.п. Прикладне дослідження може мати дуже велике значення і для самої науки, у той час як фундаментальне дослідження може бути незначним.
Існує думка, що достатньо пред'явити високі вимоги до рівня фундаментальних досліджень для досягнення бажаної мети, і виконані на високому рівні дослідження рано чи пізно знайдуть застосування. В обгрунтуванні такої думки наводиться приклад: стародавні греки вивчали здавалися марними в ті часи конічні перетини, які приблизно через 17 століть знайшли несподіване застосування в теорії Кеплера.
Результати багатьох фундаментальних досліджень, на жаль, ніколи не знайдуть застосування. В обгрунтування такого твердження можна назвати три причини. Першу з них можна пояснити на прикладі тих же конічних перетинів. Протягом приблизно двадцяти століть було використано лише кілька теорем про конічні перетини, хоча в давнину їх було доведено понад сто. Якщо в найближчий час або через кілька століть знадобляться подібного роду теореми, то їх швидко, без особливих зусиль, доведуть заново, не витрачаючи часу на пошуки історичних реліквій. Друга причина - фундаментальні дослідження проводяться з великим перевищенням потреб суспільства і науки перш за все. Народжуються теорії, від яких потім цілком відмовляються (наприклад, теорія епіциклів). Останнім часом в природознавстві стали переважати не експериментальні, а теоретичні роботи, хоча всім зрозуміло, що експеримент складає основу природознавства. Таке положення обумовлюється об'єктивними і суб'єктивними чинниками. Об'єктивні чинники - сучасний експеримент пов'язаний з використанням складного дорогого устаткування. Суб'єктивні - прагнення дослідників будь-яку ціну отримати нові результати. У результаті народжуються численні теорії заради теорій, якими переповнені науково-технічні журнали, особливо вітчизняні. Разом з тим виникають цілі школи, відкриваються інститути теоретичних досліджень, що претендують на фінансування своїх "фундаментальних досліджень".
І, нарешті, третя причина - дослідники завжди прагнули до нічим не виправданого обобщательству. Мова йде не про уявному переході від одиничного до більш загального, тобто узагальненні - одному з найважливіших процесів природно-наукового пізнання, а про обобщательстве - переформулювання на більш загальному і абстрактному мовою з застосуванням нової термінології того, що було відомо і раніше, але містилося на більш простому і доступною мовою. Обобщательством страждають в першу чергу гуманітарні роботи. Не є виключення математичні і природно-наукові статті, які зазвичай не пов'язані з новими ідеями, хоча і спрямовані нібито на розвиток і вдосконалення ідей. Звичайно ж, подібного роду публікації не сприяють розвитку ні фундаментальної, ні прикладної науки, а навпаки, стримують його.
До теперішнього часу, на жаль, немає точного критерію визначення фундаментальних і прикладних проблем, немає ясних правил відділення корисних досліджень від непотрібних, і тому суспільство змушене йти на витрати.
Цінність фундаментальних досліджень полягає не тільки в можливій вигоді від них завтра, але і в тому, що вони дозволяють підтримати високий науковий рівень прикладних досліджень. Порівняно невисокий рівень досліджень у галузевих інститутах часто пояснюється відсутністю в них робіт, присвячених фундаментальним проблемам.
Взаємовідносини між наукою і державою не обмежуються лише товарно-грошовими. Держава часто втручається у внутрішні справи науки, а наука - у внутрішні справи держави. Втручання держави часто призводить до негативних наслідків, і це можна пояснити на прикладі невдачі створення атомної бомби в Німеччині, для правителів якої політичні переконання вченого були важливіші його наукових досягнень. Оголошення кібернетики лженаукою, гоніння вчених-генетиків - все це приклади грубих втручань занурених у невігластво представників влади, що призвели до всіх відомих сумних наслідків. Часто буває: чим авторитетніше вчений, тим більш незалежний він у поглядах. Піддаючи їх гонінням або усуваючи їх, власники влади штучно порушують нормальний ритм роботи величезного організму, складної системи - науки. Подібна проблема існує з давніх часів. Ще свого часу видатний учений Галілей в листі до герцогині Тосканської Христині писав, що втручання у справи вчених "означало б, що їм наказують не бачити того, що вони бачать, не розуміти того, що вони розуміють, і, коли вони шукають, знаходити протилежне тому, що вони зустрічають ... "
Втручання науки у справи державні та громадські набагато складніше і тонше. Жодне скільки-небудь серйозне рішення для суспільства не приймається без участі вчених. Тому уряду обростають всякого роду науковими комітетами, комісіями, радниками, консультантами тощо "Відносини на всіх рівнях ієрархії при такій системі будуються за" оперної "схемою: політики, обранці народу виспівують на правах солістів про благо народу, а вчені - мозкові придатки політиків - вражають на правах статистів алебардами дохідливості і залякування", - так писав відомий американський фізик І.А. Рабі (1898-1988), лауреат Нобелівської премії. Іноді політики не розуміють сенсу пояснень радників. З історії науки відомо: коли Карл Х відвідав політехнічну школу, професор намагався пояснити йому, що гіперболоїд складається з одних прямих. Вичерпавши всі аргументи, професор вигукнув: "Государ, даю Вам чесне слово, що це так!"
Політики змушені довіряти радникам. А це означає, що демократична влада, реалізована за допомогою своїх обранців, підміняється владою науково-технічної еліти. І таким становищем навряд чи можна захоплюватися: демократія стає своєрідною ширмою, і поради вчених іноді носять суб'єктивний характер.
Найскладніші взаємини держави, громадськості та науковців мають грунтуватися не тільки на уявленні про сутність фундаментальних і прикладних проблем науки, а й на тих досягненнях природознавства і гуманітарних наук, які сприяють розвитку і вдосконаленню таких взаємин.

4. Природознавство і математика

Навряд чи викликає сумнів твердження: математика потрібна всім незалежно від роду занять і професії. Однак різним людям необхідна і різна математика: для продавця, може бути, достатньо знань найпростіших арифметичних операцій, а для справжнього дослідника природи обов'язково потрібні глибокі знання сучасної математики - тільки на їх основі можливе відкриття законів природи і пізнання її гармонійного розвитку. Потреба вивчення математики в більшості випадків обумовлюється практичною діяльністю і прагненням людини пізнати навколишній світ. Іноді до пізнання математики ваблять і суб'єктивні спонукання. Про один з них Луцій Анней Сенека (4 ст. До н. Е.), римський письменник і філософ, писав: "Олександр, цар Македонський, почав вивчати геометрію, - нещасний! - Тільки з тим, щоб дізнатися, як мала земля, чию мізерну частину він захопив. Нещасним я називаю його тому, що він повинен був зрозуміти хибність свого прізвиська, бо чи можна бути великим на незначному просторі ".
Виникає питання: чи може серйозний природодослідник обійтися без глибокого пізнання премудростей математики? Відповідь дещо несподіваний: так, може. Однак до нього слід додати: тільки у винятковому випадку. І ось що підтверджує приклад. Чарлз Дарвін, узагальнюючи результати власних спостережень і досягнення сучасної йому біології, розкрив основні фактори еволюції органічного світу. Причому він зробив це, не спираючись на добре розроблений до того часу математичний апарат, хоч і високо цінував математику:
"... В останні роки я глибоко жалкував, що не встиг ознайомитися з математикою, принаймні настільки, щоб розуміти що-небудь в її великих керівних засадах; так, засвоїли їх справляють враження людей, що володіють одним органом чуття більше, ніж прості смертні ".
Хто знає - може бути, володіння математичним почуттям дозволило б Дарвіну внести ще більший внесок в пізнання гармонії природи.
Відомо, що ще в давні часи математики надавалося велике значення. Девіз першої академії - платонівської Академії - "Не знають математики сюди не входять" - яскраво свідчить про те, наскільки високо цінували математику на зорі розвитку науки, хоча в ті часи основним предметом науки була філософія. Академія Платона (428/427- 348/347 до н. Е.), одного з основоположників давньогрецької філософії, - перша філософська школа, що мала на перший погляд дуже непрямий стосунок до математики.
Найпростіші в сучасному розумінні математичні початку, що включають елементарний арифметичний рахунок і найпростіші геометричні вимірювання, є відправною точкою природознавства. "Той, хто хоче вирішити питання природничих наук без допомоги математики, ставить нездійсненне завдання. Слід вимірювати те, що вимірюється, і робити вимірним те, що таким не є", - стверджував видатний італійський фізик і астроном, один з основоположників природознавства Галілео Галілей ( 1564-1642). У своєму творі "пробірних справ майстер" (1623) він аргументовано протиставляв довільні "філософські" міркування єдино істинною натуральної філософії, доступною лише знають математику: "Філософія написана у величній книзі (я маю на увазі Всесвіт), яка постійно відкрита для нашого погляду, але зрозуміти її може лише той, хто спочатку навчиться осягати її мову і тлумачити знаки, якими вона написана. Написана вона на мові математики, і знаки її - трикутники, кола та інші геометричні фігури, без яких людина не змогла б зрозуміти в ній жодного слова; без них він був би приречений блукати в пітьмі по лабіринту ".
Яке ж думку з цього питання філософів? Обмежимося лише висловлюванням видатного німецького філософа Іммануїла Канта (1724-1804). Розвиваючи філософську думку Галілея в "Метафізичних засадах природознавства", він сказав: "У будь-якому приватному вченні про природу можна знайти науку у власному сенсі лише стільки, скільки є в ній математики ... Чиста філософія природи взагалі, тобто така, яка досліджує лише те, що складає поняття природи взагалі, хоч і можлива без математики, але чисте вчення про природу, що стосується певних природних речей (вчення про тіла і вчення про душу), можливо лише за допомогою математики, і так як у всякому вченні про природу є науки у власному сенсі лише стільки, скільки є в ній апріорного пізнання, то навчання буде містити науку у власному розумінні лише в тій мірі, в якій може бути застосована в ній математика ".
Більшість теорій різних галузей сучасного природознавства засновані на математичному описі суворої логічної структурою. Розглянемо характерний приклад аналізу логічної структури докази, що дозволяє зробити правильний висновок, навіть не звертаючись до експерименту як необхідного елементу природничо-наукової істини. Доказ стосується того, що всі тіла падають з однаковою швидкістю. Воно викладено Галілеєм в книзі "Бесіди і математичні докази, що стосуються нових галузей науки" (1638). Спростовуючи твердження Аристотеля про те, що більш важкі тіла падають з більшою швидкістю, ніж легкі (що в той час було актом величезного мужності), Галілей подає таке міркування. Припустимо, Аристотель прав, і більш важке тіло падає швидше. Скріпимо два тіла - легке і важке. Важке тіло, прагнучи падати швидше, буде прискорювати легке, а легке, прагнучи рухатися повільніше важкого, буде його гальмувати. Тому скріплене тіло буде рухатися з проміжною швидкістю. Але воно важче, ніж кожна з його частин, і повинно рухатися не з проміжною швидкістю, а зі швидкістю більшою, ніж швидкість більш тяжкої його частини. Виникло протиріччя, і, значить, вихідне припущення невірно.
Наведений приклад ілюструє, наскільки сильна логіка міркувань, притаманна, як правило, математичного доказу. Однак це не означає, що слід обмежуватися тільки подібного роду доказами.
Видатний англійський фізик, творець класичної електродинаміки і один з основоположників статистичної фізики Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879) вважав, що "слідуючи (тільки) математичним методом, ми абсолютно втрачаємо з уваги пояснюється явища, і тому не можемо прийти до більш широкого поданням про їх внутрішнього зв'язку, хоча і можемо перечислити слідства з цих законів. З іншого боку, зупиняючись на фізичній гіпотезі, ми вже дивимося на явище як би через кольорові окуляри і стаємо схильними до тієї сліпоти по відношенню до фактів і поспіху в припущеннях, які сприяють одностороннім поясненням ".
При цьому він підкреслював важливість фізичного образу того чи іншого явища: "Ми повинні знайти такий прийом дослідження, при якому ми могли б супроводжувати кожен свій крок ясним фізичним зображенням явища, не зв'язуючи себе в той же час якої-небудь певної теорією, з якої запозичений цей образ ... Для складання фізичних уявлень слід освоїтися з фізичними аналогіями, під якими я розумію те приватне схожість між законами в двох якихось областях явищ, завдяки яким одна область є ілюстрацією для іншої ".
Наведені висловлювання Максвелла переконують: тільки при всебічному глибокому вивченні об'єктів і явищ можливе пізнання гармонії природи, породила людський розум. Однак чи існує гармонія поза розуму? Однозначну відповідь на даний філософське питання дав відомий вчений Анрі Пуанкаре, професійно володіє не тільки філософією, але і математикою і фізикою, що надає його висловом особливу цінність, і тим більше, що мова йде про такий невичерпному предметі міркувань, як гармонія природи в математичному розумінні . Як би не ставилися завзяті матеріалісти до висловлення авторитетного мислителя Пуанкаре, навряд чи їм вдасться аргументовано спростувати наділені глибокою думкою його слова: "Але та гармонія, яку людський розум вважає відкрити в природі, чи існує вона поза людського розуму? Безперечно - ні; неможлива реальність, яка була б повністю не залежна від розуму, яка осягає її, бачить, відчуває її. Такий зовнішній світ, якби навіть він і існував, ніколи не був би нам доступний. Але те, що ми називаємо об'єктивною реальністю, в кінцевому рахунку, є те, що загально кільком мислячим істотам і могло б бути загально всім. Цією спільною стороною, як ми побачимо, може бути тільки гармонія, що виражається математичними законами. Отже, саме ця гармонія і є об'єктивна реальність, єдина істина, яку ми можемо досягти; а якщо я додам, що універсальна гармонія світу є джерело всякої краси, то буде зрозуміло, як ми повинні цінувати ті повільні і важкі кроки вперед, які мало-помалу відкривають її нам ...
Нам скажуть, що наука є лише класифікація і що класифікація не може бути вірною, а тільки зручним. Але це вірно, що вона зручна; вірно, що вона є такою не лише для мене, але і для всіх людей; вірно, що це не може бути плодом випадковості.
У результаті єдиною об'єктивною реальністю є відносини речей, відносини, з яких випливає світова гармонія. Без сумніву, ці відносини, ця гармонія не могли б бути сприйняті поза зв'язку з розумом, який їх сприймає або відчуває. Тим не менш, вони об'єктивні, тому що загальні і залишаться загальними для всіх мислячих істот ".

5. Розвиток природознавства і антинаукові тенденції

Темпи розвитку.
З плином часу і особливо в кінці останнього століття спостерігається зміна функцій науки, і в першу чергу - природознавства. Якщо раніше основна функція науки полягала в описі, систематизації і поясненні досліджуваних об'єктів, то зараз наука стає невід'ємною частиною виробничої діяльності людини, в результаті чого сучасне виробництво - будь то випуск складної космічної техніки, сучасних супер - і персональних комп'ютерів або високоякісної аудіо - та відеоапаратури - набуває наукомісткий характер. Відбувається зрощування наукової та виробничо-технічної діяльності. З'являються великі науково-виробничі об'єднання - міжгалузеві науково-технічні комплекси "наука - техніка - виробництво", в яких науці належить провідна роль. Саме в таких комплексах були створені перші космічні системи, перші атомні електростанції і багато іншого, що складає найвищі досягнення науки і техніки.
Останнім часом багато вчених вважають, що наука - продуктивна сила, при цьому мається на увазі перш за все природознавство. Хоча наука і не виробляє безпосередньо матеріальну продукцію, але всім зрозуміло, що в основі виробництва будь-якої продукції лежать наукові розробки. Тому, коли говорять про науку як про продуктивну силу, приймають до уваги не кінцеву продукцію того чи іншого виробництва, а ту наукову інформацію - свого роду продукцію, - на базі якої організується і реалізується виробництво матеріальних цінностей.
З огляду на такий важливий показник, як кількість наукової інформації, можна зробити не тільки якісну, а й кількісну оцінку тимчасової зміни даного показника і таким чином визначити закономірність розвитку науки.
Результати кількісного аналізу показували, що темп розвитку науки, як в цілому, так і для таких галузей природознавства, як фізика, біологія і т.п., а також для математики характеризується приростом наукової продукції на 5-7% в рік протягом останніх 300 років. При аналізі враховувалися конкретні показники: кількість наукових статей, винаходів і т.д. Такий темп розвитку науки можна охарактеризувати і по-іншому. За кожні 15 років (половина середньої різниці у віці між батьками і дітьми) обсяг наукової продукції зростає в е раз (е = 2,72 - основа натуральних логарифмів). Це твердження складає сутність закономірності експоненціального розвитку науки.
З даної закономірності випливають такі висновки. За кожні 60 років наукова продукція збільшується приблизно в 50 разів. За останні 30 років такої продукції створено приблизно в 6,4 рази більше, ніж за всю історію людства. У зв'язку з цим до численними характеристиками XX ст. цілком виправдано можна додати ще одну - "вік науки".
Що стосується розвитку вітчизняної науки, то представляють інтерес наступні цифри. В 1913р. в Росії було не більше 12 тис. наукових співробітників.
До 1976 р. їх чисельність у СРСР склала близько 1,2 млн., тобто за 63 роки виросла в 100 разів.
Велику увагу розвиткові науки приділяв академік В.І. Вернадський (1863-1945), видатний вчений, автор багатьох основоположних робіт у різних галузях природознавства, а також відомих праць з філософії природознавства. У своїй книзі "Наукова думка як планетне вчення" він писав: "Матеріальна, реально безперервна зв'язаність людства, його культура неухильно і швидко поглиблюється і посилюється. Спілкування стає все інтенсивніше і різноманітніше і постояннее ... Збільшення вселенськості, спаяності всіх людських суспільств безупинно росте і стає помітним у деякі роки, мало не щорічно. Наукова думка - єдина для всіх, і та ж наукова методика, єдина для всіх, нині охопила все людство, поширилося у всій біосфері, перетворює її в ноосферу. Це нове явище, яке надає особливого значення спостерігається зараз зростанню науки, вибуху наукової творчості ... У XX столітті воно під впливом інтенсивного росту наукової думки висунуло на перше місце прикладне значення науки як в гуртожитку, так і на кожному кроці: у приватній, особистої та колективної життя. Державна життя у всьому її прояві охоплюється науковим мисленням у небувалою раніше ступеня. Наука її захоплює все більше і більше ".
Цілком очевидно, що в межах розглянутих показників (їх, звичайно, не можна вважати вичерпними характеристиками для складної проблеми розвитку науки) експоненційний розвиток науки не може тривати порівняно довго, інакше в найближчому майбутньому все населення земної кулі перетворилося б на наукових співробітників. При цьому слід мати на увазі, що не кожен дослідник вносить істотний внесок у справжню науку і навіть у великому числі наукових публікацій міститься порівняно невелику кількість по-справжньому цінної наукової інформації. Подальший розвиток науки буде продовжуватися і в майбутньому, але не за рахунок екстенсивного зростання числа наукових співробітників і числа вироблених ними наукових публікацій, а за рахунок залучення прогресивних методів і технологій дослідження, а також підвищення якості наукової роботи.
Антинаукові тенденції.
З тих пір, як людство знайшло здатність висловлювати думки і передавати досвід пізнання навколишнього світу, між знанням і незнанням утворилася проміжну область, в якій завжди знаходилося місце для опису загадкових дій чаклунів, пророкувань астрологів, невпізнаних літаючих об'єктів (НЛО) і багато чого іншого, що становить предмет "альтернативної науки". У наш час, коли Росія і країни колишнього Радянського Союзу переживають глибоку економічну кризу, що захлеснув науку, коли істотно скоротилося фінансування наукових досліджень, різко зменшилися тиражі наукових, навчальних і науково-популярних видань, коли немає коштів на придбання наукових журналів та книг, спостерігається небувалий зростання публікацій (не тільки в газетах, але нерідко і в наукових виданнях) про чаклунів, астрологах, парапсихологія, НЛО і т.п., тобто з'явився потужний потік антинаукової і антітехнологіческой інформації. Значно зріс інтерес до надприродного, до заперечення завоювань розуму і до безлічі негативних проявів ірраціональності та містицизму. Такі симптоми - характерні ознаки товариства з нездоровою економікою - вказують на дуже небезпечні устремління в суспільстві, яке до недавнього часу вважало себе прихильним науці, раціональним і як би заснованому на "наукових" принципах.
На шляху природничо-наукового пізнання законів і явищ природи можливі два помилкових підходу. У першому з них заперечується всі раніше відоме і пропонуються нові теорії, які, на думку авторів, здатні найбільш повно і правильно описати досліджуваний об'єкт. З таким підходом навряд чи можна повністю погодитися: в процесі розвитку науки, як правило, відкидається і замінюється чимось новим далеко не всі. Звичайну систему наукових понять розширюють, висувають більш загальні теорії. При цьому мається на увазі: все те, що ми знали раніше, - тільки частина того, що ми знаємо тепер. Наприклад, класична механіка Ньютона вірна, але тільки для порівняно повільних рухів, тобто для швидкостей, значно менших швидкості світла у вакуумі. Таким чином, її місце уточнено, але вона не відкинута, не викинута, не забута і не оголошена шарлатанством.
У другому підході до пізнання законів навколишнього світу немає повного заперечення того, що відомо, але пропоновані ідеї розглядаються в скоєно іншій площині. Переважно такий підхід і призводить до антинауковим тенденціям, які активізуються в останнім часом і є одним з багатьох наслідків безвиході і розчарованість людей у ​​всьому, що відбувається.
Наука і антинаукові тенденції співіснують з давніх часів. Наука з тих пір невпізнанно змінилася: відкриті нові закони, з'явилося безліч методів і теорій, що підтверджуються практикою, а навколонаукові подання залишилися на колишньому рівні.
Благодатний грунт для навколонаукових уявлень виникає і в тому випадку, коли гіпотеза приймається за істинну теорію, яка нібито легко доводиться експериментом, поки що ніким не проведеним. Причому нерідко спостерігається зневага експериментальним доказом або передбачається, що його повинен провести хтось інший. І тут не можна не погодитися з німецьким письменником і філософом І.В. Гете (1749-1832): "Гіпотеза потрібна, як потрібні лісу для споруди будівель, але погано, якщо лісу приймаються за збудоване приміщення".
В історії науки Нового часу, в ідеях Коперника і Везалія, Кеплера і Галілея, Декарта і Бекона, в утвердженні наукового методу, досвіду над силою авторитету простежуються початку сучасного раціонального мислення. Блискучим прикладом тому служить класична фізика, справжнім тріумфом якої стала небесна механіка Сонячної системи - бути може, найяскравіша подія в історії розвитку знань людини за всі часи. З усіх точок зору це був час великої перебудови Європи, час розколу, реформації. У ту епоху потрясінь і смути одночасно з розквітом науки з неймовірною силою розцвіли і забобони. Тільки в Європі в XVII ст., За достовірними даними, живцем спалили або втопили не менше 50 тис. "відьом". Кеплеру з чималим ризиком для себе вдалося врятувати матір від багаття. Так Європа прощалася з тисячоліттям середньовічної ідеології. У меншому масштабі подібні симптоми ми бачимо в "месмерізм" - ідеї тваринного магнетизму - напередодні революції у Франції, в спіритизму - містичної практиці спілкування з душами померлих, "наукових" забобони і распутинщина перед потрясіннями XX ст.
Забобони, культи і містика з вражаючою неминучістю виникали і виникають під час кризи в суспільстві. Сьогодні це - парапсихологія і екстрасенси, яснобачення і астрологія, снігові люди і літаючі тарілки. Подив викликає разючий інтерес до всього неочевидним і неймовірного. Саме такий інтерес стає індикатором невпорядкованості суспільства, свідчить про відхід від дійсності, про втрату сенсу і мети життя як суспільством, так і окремою особистістю.
Особливий рахунок слід пред'явити засобам масової інформації. У країнах колишнього Радянського Союзу продуктом гласності стало розкріпачення суспільної свідомості, в якому по суті відбулися глибокі та плідні зміни. Однак поряд з надзвичайно важливими і принципово значущими змінами виявилися розв'язаними сили потойбічного і містичного, сили, які довгі роки стримувалися як міццю влади та прямий цензурою, так і вірою в правоту офіційної лінії.
На все, що відбувається можна подивитися і з іншої сторони. По суті справи відбувається зміна однієї системи міфів іншими, які як і раніше відображають лише альтернативне міфологічне мислення. Відступ до міфологічного мислення, некритичного сприйняття спостережуваних явищ жодним чином не означають створення якоїсь нової альтернативної науки, системи знань, відмінних від знань, що склалися в процесі тривалого розвитку світової науки. Ми бачили сумні результати такого досвіду в біології при затвердженні так званого вчення Т. Лисенка, що насаджувалося вже політичними методами. На жаль, небезпека такого роду подій не виключена і сьогодні. Хотілося мати впевненість у тому, що наука в підсумку встоїть у боротьбі з усіма, хто зробить замах на її завоювання.
У відношенні анти - і псевдонаукової практики завжди вражає не стільки повна безграмотність, скільки нехтування основами наукового методу. Більш того, найзавзятіші "новатори" заперечують сам метод науки. Разюча та легкість, з якою відкидаються не тільки багаторічний досвід науки, але й елементарні вимоги логіки, і здорового глузду.
У той же час, багато навчання з метою створення авторитету називаються наукою. Такі, наприклад, наукова астрологія і науковий комунізм. Стан методологічної культури багатьох представників вітчизняної наукової і технічної інтелігенції, безсумнівно, пов'язане із загальною кризою, що прийшло на нашу офіційну філософію, науку та ідеологію, та й культуру в цілому.
В даний час широко поширилося захоплення культами і віруваннями, в основному східного спрямування, з разючою завзятістю насаджували серед молоді та інтелігенції, особливо тієї, якої не вистачає культури і освіченості. Тому так дивує відсутність (за рідкісним винятком) аргументованої критики всього, що відбувається з боку цієї інтелігенції і серйозних видань.
Глибокий інтерес до невідомого, будь то наше особисте майбутнє або поведінку далеких світів, вів людство по шляху великих відкриттів. Ми не можемо звинувачувати людей у ​​тому, що такі істинно людські мотиви поведінки іноді приводили до помилкових положень і ніколи не були настільки прямими і послідовними, як надалі представляється логічного розуму і холодного розуму. Але сьогодні, більш ніж коли б то не було, ми повинні приділяти увагу поширенню і зміцненню наукових уявлень про світ і про себе, вбачаючи в фундаментальних наукових знаннях основну базу для формування світогляду.

6. Природознавство і моральність

Розвиток природознавства, науки в цілому і нормальний перебіг життя суспільства потребують врегулювання поведінки і дій людей за допомогою не тільки правових, а й моральних норм. Існують численні й багатогранні взаємозв'язки природознавства і моральності як системи соціальних норм, регулюючих поведінку людей і спрямованих на збереження та розвиток суспільства. Вчений-природознавець, як і будь-яка людина, відчуває подвійний контроль: зовнішній - з боку держави, соціальної групи, суспільства і внутрішній, заснований на розвинутому почутті відповідальності, совісті і моральному ідеалі. Людство з самої своєї колиски висувало різні моральні ідеали: гармонійне єдність різноманітних інтересів людей, єдність особистого і громадського, царство справедливості, добра, правди і краси. Ці ідеали змінювалися, вступали в протиріччя з практичною діяльністю людей, збагачувалися досвідом життя. Поряд з правом у будь-якому суспільстві діють так звані "неписані закони", які виражаються в основі правил моральності - моралі.
Природознавство, як і наука в цілому, робить сильний вплив на мораль, відчуваючи на собі зворотний вплив. Суспільство не може не обмежувати науковий пошук, якщо сам пошук або його результати суперечать нормам моралі або сформованим уявленням про гуманність. Питання, чи можна заборонити осягнення істини в ім'я порятунку моралі, відповіді не має. Пріоритет істини перед мораллю іноді грунтується на простому порівнянні: мораль відносна і мінлива, а істина абсолютна і вічна. Однак справедливість такого доводу вельми сумнівна. По-перше, будь-яка істина, в тому числі і природно-наукова, завжди відносна в силу об'єктивних і суб'єктивних причин. По-друге, не всяка істина потрібна людям, про що добре сказав німецький філософ А. Шопенгауер (1788-1860): "Ви звеличуєте достовірність і точність математики, але навіщо мені з достовірністю знати те, що мені знати не потрібно?"
До цих пір так чи інакше ставляться під сумнів або обмежуються деякі види етнографічних досліджень, експерименти над людськими зародками і багато іншого. Продовжують бунтувати противники вівісекції - операції на живому тваринному з метою вивчення функцій організму, дії на нього різних препаратів, розробки нових методів лікування і т.п. До цих пір сперечаються, моральна чи пересадка органів.
Залишається спірної правомірність євгеніки - вчення про спадкове здоров'я людини і шляхи його поліпшення. Прогресивні вчені ставили перед євгенікою цілком гуманні цілі. Їхні наміри були благими. Однак ідеї євгеніки використовувалися і для виправдання расизму. Деякі проблеми євгеніки, зокрема лікування спадкових захворювань, останнім часом вчені намагаються вирішити із застосуванням методів генної інженерії і в рамках медичної генетики. У зв'язку з цим і особливо з проведеними експериментами з клонування ссавців інтерес до євгеніки зріс.
Творці євгеніки виходили з того, що всі люди недосконалі. Вже в ранньому віці можна помітити - одні діти обдаровані здоров'ям, але природа "відпочила" на інтелекті, інші не можуть похвалитися фізичною красою і фортецею, але випереджають однолітків у розумовому розвитку, треті - добре встигають і в школі, і в спортивній секції, але от характер не цукор ... І таким комбінаціям немає числа. Ця закономірність знайшла відображення навіть в прислів'ях і приказках ("Сила є - розуму не треба" і тому подібних). А казок про дурних красунях і розумних погануля просто не злічити. Тому коли зустрічається людина, що поєднує в собі і красу, і силу, і інтелект, і моральність, - він здається якимось дивом природи. У навколишніх такі люди викликають різні почуття - у кого захоплення, а в кого і заздрість. А ось учені вже багато років тому стали замислюватися про те, яким чином, в силу якихось причин з'являються на світ такі рідкісні, всебічно обдаровані люди. І чи не можна зробити так, щоб їх в людському суспільстві ставало все більше і більше? Як змінилася б життя навколо ...
Перший, хто поставив перед собою це питання, був англійський психолог і антрополог Френсіс Гальтон (1822-1911) - двоюрідний брат Чарльза Дарвіна. Аристократ за походженням, Гальтон зайнявся вивченням родоводів прославлених аристократичних родин Англії. Його завдання було нітрохи не простіше пошуків філософського каменю - він намагався встановити закономірності успадкування таланту, інтелектуальної обдарованості, фізичної досконалості. Гальтон вважав, що якщо для отримання нової породи необхідний відбір кращих тварин-виробників, то тих же результатів можна добитися і цілеспрямованим відбором сімейних пар. Кращі повинні вибирати кращих, щоб в результаті народжувалися здорові, красиві, обдаровані діти. Гальтон пропонував створювати особливі умови для "розмноження генів" видатних людей з аристократичних сімей. Таке початок євгеніки.
Проте будь-який селекціонер знає: щоб створити нову породу з поліпшеними властивостями, потрібно вибракувати приблизно 95% тварин. Найгірші не повинні брати участь в розмноженні - такий принцип будь-якого відбору. І ось тут євгеніка безпосередньо стикається з нерозв'язними проблемами, що лежать в області людської етики і моралі.
Як би не були гуманні спонукальні мотиви євгеніки - зробити людство здоровим, красивим, обдарованим і, в кінцевому рахунку, більш щасливим, - у самій її суті є якийсь недолік. Вона не вписується в складну структуру людського суспільства, витканого з протиріч не тільки біологічних, а й юридичних, соціальних, психологічних, релігійних.
Адже всяке удосконалення так чи інакше починається з поділу на погане і хороше, життєздатне і слабке, талановите і бездарне. Розділення - а далі відбір, вибракування які відповідають тим чи іншим вимогам варіантів. На рівні людського суспільства такий відбір неминуче означає дискримінацію.
З точки зору чистої науки євгеніка у своїх посилках теж містить вади. Наприклад, її основне завдання - зміна співвідношення шкідливих і корисних ознак у бік корисних. Справді, в деяких випадках можна сказати, що є "шкідливі" різновиди генів і "корисні". Однак за найоптимістичнішими підрахунками генетиків, за 200-300 років можна було б збільшити число "корисних" генів в людській популяції всього лише на соті частки відсотка.
Марність відбракування "шкідливих" генів показали і експерименти нацистів: свого часу у фашистській Німеччині були практично знищені психічні хворі, і спочатку дійсно народжувалося менше дітей з відхиленнями. Але пройшло 40-50 років, і зараз відсоток психічних хворих у Німеччині такий же, який був раніше.
Інший камінь спотикання - євгеніка намагається контролювати складні поведінкові ознаки людей, інтелект і обдарованість, які визначаються великим числом генів. Характер їх успадкування дуже складний. До того ж у розвитку таланту й інтелекту велику роль відіграють культура, мова, умови виховання. Все це передається дитині не через гени, а за допомогою спілкування з близькими людьми та вчителями.
Поза всяким сумнівом, завдання євгеніки залишаються благородними. Основна дискусія йде навколо способів їх вирішення. Можливо, що з розвитком генної інженерії складне завдання поліпшення спадкового здоров'я, людини буде вирішена прийнятними і цілком цивілізованими методами.
У суспільстві, в якому переважають люди з раціональним, практичний склад розуму, наука розвивається інакше, ніж у суспільстві, де більше ідеалістів і романтиків і де забороняють бар'єри носять національний, етнічний чи становий характер.
Вплив природознавства на мораль в суспільстві завжди було велике, проте в ньому ніколи не було єдиної думки в питанні про оцінку такого впливу. З одного боку, розширення горизонтів знання, руйнування принизливих забобонів, забезпечення доступу до природно-науковим і культурним цінностям - все це має позитивний моральний відтінок. З іншого боку, головний полігон випробування матеріалізованих ідей природознавства з давніх часів до наших днів - поле воєнних дій, що спонукає бачити в науці втілення зла і аморальності.