Розвиток науки та наукового пізнання в новий час
Безумовно, на початку європейського «віку розуму» централізовано виконувані авторитетні повноваження почали зменшуватися на користь цивільного класу, який почав цікавитися діяльністю таких окремих вчених і незалежних філософів, як Descartes та Spinoza. На пізнішому етапі (у XVIII столітті) наука навіть стала свого роду модою в тому сенсі, що люди збиралися в «салонах», щоб за допомогою експериментальних вистав продемонструвати дива природи. Коротко кажучи, наука прагнула позиції як прояву цивілізації, у всіх відношеннях рівної мистецтву. Рушійною силою поки що не було очікування, що наукові знання можна використати на користь людства, проте з'явилися деякі корисні застосування. Критично це стосувалося прогресу в навігації та війні, що дозволило Британії (а також Іспанії, Португалії та Нідерландам) «правити хвилями» і колонізувати решту відомого світу. Великі успіхи того часу відбулися в географії, астрономії, хімії, фізиці, математиці, біологічній таксономії, медичній практиці, виробництві та машинобудуванні, а також у свіжому розумінні магнетизму та електрики. Коли роль університетів в інституціоналізованій науці почала зменшуватися, освічені товариства стали наріжним каменем організованої науки. Після 1700 року в Європі було засновано величезну кількість офіційних академій та товариств, і до 1789 року існувало понад сімдесят офіційних наукових товариств. XVIII століття могло б заслужити епітет «Вік академій». Хоча цей період міг би бути уособлений іменами відомих вчених, які зробили значний внесок у прогрес науки (наприклад, Laplace, Lomonosov, Newton, Priestley, Volta), ми повинні добре пам'ятати суттєвий дух віку, який втілений у девізі Королівського товариства в Лондоні (1660) — «Nullius in verba». Це підпис відданості членів встановлювати факти лише експериментуванням. (Britt, 2018)
Якщо ми приймемо зростаючу авторитетність експериментування, але також і до сьогоднішньої науки, безперечно, під час промислової революції наприкінці XVIII століття динаміка безсумнівно зросла. Паралельно з індустріалізацією застосування наукових знань для практичних цілей набуло нової швидкості. Цей перехід був, по суті, зміною від ручного виробництва до машинного обладнання. Це призвело до збільшення хімічного виробництва та процесів виробництва заліза, що стало можливим завдяки підвищеному використанню парової енергії як джерела енергії, що виробляється спалюванням вугілля. Дія парового двигуна базується на двох законах термодинаміки, що стосуються перетворення та збереження енергії та кількості роботи, яка може бути виконана процесом передачі тепла. Примітно, що ці закони були сформовані (наприклад, Другий закон за Clausius 1865) задовго після того, як були сконструйовані перші функціональні двигуни (James Watt 1781). Clausius повторив принцип Carnot (1824) як цикл Carnot, який допоміг раннім інженерам надзвичайно покращити ефективність парового двигуна. З іншого боку, також необхідно розглянути, як далеко ці відкриття сягають у наш сучасний час, але вони все ще мають для багатьох галузей сучасної науки найбільше значення. (Cardwell, 1971)
Минуло півтора століття після Clausius, перш ніж було повністю встановлено, що другий закон, спочатку сформульований для фізичних термодинамічних процесів, також має велике значення для розуміння цих самих процесів при хімічних перетвореннях та біохімічних шляхах у живих клітинах. Оцінка «філософії» за цими процесами призвела прямо до нової функціональної «ентропії» як загального показника обмеження керуючих процесів. Останній термін був спочатку створений Clausius (з грецької) як «вміст трансформації». Подібні універсальні заслуги можна приписати теорії біологічної еволюції, формулюванню дії екологічного відбору на природні спонтанні біологічні варіації, як запропонував Darwin у своєму трактаті про походження видів, опублікованому в 1859 році. Вона стала об'єднуючою теорією біологічних наук, яка пояснює різноманітність життя. (Desmond, 1991)
Кількість впливових вчених та винахідників у другій половині XIX століття занадто велика, щоб усіх їх вшанувати в цій есе. Ми наводимо лише кількох людей, яких більшість визнає як тих, хто зробив значний внесок у прогрес науки; у фізиці — Maxwell, Boltzmann, Planck, Kelvin, van der Waals, Fourier, а в інших дисциплінах — Pasteur та Curie. Кажуть, що в XIX столітті народився професійний вчений — титул, який вперше використав у 1833 році Whewell, співробітник Trinity College Cambridge, сам uomo universale, мінералог, науковий філософ та історик. Ймовірно, він був першим, задовго до Popper та Kuhn, хто вивчав філософію відкриття та важливість формулювання понять. Початок XX століття був значно позначений формулюванням Einstein теорії відносності (1905), включаючи об'єднуючу концепцію енергії, пов'язаної з масою та швидкістю світла: E = mc2. Він зробив набагато більше, особливо для статистичної механіки, і надав великий надихаючий вплив багатьом іншим фізикам. У першій половині століття багато фізиків прославилися проривами у фізиці. Їхні зображення та імена добре зафіксовані під час кількох конференцій у Solvay у Бельгії. Основи сучасної фізики були безперечно закладені в XIX столітті, але у XX столітті поле розрослося до фундаментальної дисципліни, що сприяє всім сьогоднішнім базовим природничим наукам: астрономії, хімії та біології. (Pilkington, 2018)
Хоча періоду Clausius знадобилося сто років, щоб повністю визнати, що всі біологічні процеси повинні також підпорядковуватися законам термодинаміки, межа між походженням живого та неживого світу нарешті розмита. 1953 рік був важливим етапом у біології, коли Crick та Watson описали структуру DNA, носія генетичної інформації. Якщо дати прізвиська різним віковим групам прогресу, то XX століття заслуговує на назву «вік фізики та інформації». (Kaiser, 1991)
У зв'язку з цією есе можна згадати деякі інші риси, типові для першої половини XX століття. Першою з них є інтенсифікація суперечок між головними вченими. «Конференції» стали місцем, де боролися академії та школи. Суперечка між Einstein та Bohr щодо квантової теорії ніколи не закінчувалася, хоча обидва чоловіки мали найбільшу повагу до думок інших. Цікаво, що Einstein протягом років дійшов багатьох спірних висновків, які пізніше виправили інші. У 1921 році Einstein отримав Нобелівську премію за пояснення фотоелектричного ефекту, а не за теорію відносності, оскільки це, ймовірно, вважалося все ще дещо суперечливим. Для цього століття також характерний розвиток в організації наукових досліджень. У другій половині XX століття кілька наукових галузей продовжували робити великі успіхи, і тут ми наводимо список: фізика, хімія, біологія, геологія та астрономія. Наприклад, відбувся розвиток напівпровідників (транзисторів), за яким послідував розвиток у нанотехнологіях, що призвело до великого прогресу в галузі інформаційних технологій. У ядерній фізиці відкриття субатомних частинок означало великий стрибок вперед. (Taylor, 2005)
У біології дешифрування генетичного коду та регуляторних механізмів у живих клітинах проклало шлях для «генетичної інженерії», перенесення генів за межі, що розділяють види, та збільшення швидкості секвенування генів у хромосомах, — усе це в поєднанні з досягненням значного прогресу в розумінні та лікуванні канцерогенезу. В астрономії в поле зору потрапили межі Всесвіту, відкриття чорних дір і темної матерії, зроблене видимим завдяки радіоастрономії, змінило мислення, а останнім часом циркуляція планет навколо інших зірок, ніж Сонце, розсунула ці межі. (Lightman, 2016)
Людина не може рухатися далі, не згадавши про зворотний зв'язок, який інженерія надає науці через вдосконалені прилади та метрики, особливо після Другої світової війни. Лабораторія чи медична лікарня виглядають зовсім інакше, ніж кілька десятиліть тому. Розгалуження астронавтики в багатьох сферах було величезним. Для астрономії та кліматології стало дуже важливим використання супутникових спостережень. Майже в усіх галузях науки стали необхідними складні інструменти, не в останню чергу для прискорення досліджень, полегшення збору та інтерпретації даних, а також для створення моделей за допомогою комп'ютерних програм. Якщо з моделями не поводитися обережно, слід зазначити кілька недоліків. Однак слід визнати, що швидкість, з якою комп'ютери видають результат, не є гарантією якості висновків. (Kaler, 1994)
Розвиток науки до сучасного періоду
Насамперед ми повинні виділити суть результатів прогресу, який був дійсно досягнутий за останні століття, оскільки це впливає на наше краще розуміння природних процесів. Вирішальним розвитком було взаємне збагачення між окремими дисциплінами: фізикою, біологією, хімією та математикою. Це стосується не лише мультидисциплінарних підходів до вивчення явищ, а й критично — визнання того, що відкриті закони природи в конкретній галузі можуть мати вплив на інші. Ми вже згадували загальне значення термодинамічних законів і дарвінівського принципу природної варіації, який використовується для розуміння сили середовища при виборі структур зі зростаючою складністю. Ці два принципи поєднуються в тому, що сьогодні називають «теорією складності», раніше називали «хаосом» або «теорією катастроф», і в певному сенсі це назва є неправильною. Теорія, по суті, стосується лише визнання того, що хаос не обов'язково має бути постійним станом у нерівноважних системах, які виявляють природну тенденцію до самоорганізації. Тут враховується філософія, яка підкріплює спостереження про те, як виникають речі шляхом еволюції. Це допомагає покращити наше сучасне розуміння того, як сьогодні функціонують природні процеси.
Ми також повинні згадати явище серендипності, яке має велике значення протягом усієї історії науки для досягнення прогресу. Це дар відкриття, розпізнавання або поєднання неочікуваних речей. Цей простий принцип отримав новий вимір завдяки припущенню підходу, який розпочався з високоймовірного припущення в сучасному масштабі та опрацювання його наслідків. Більшість із них неминуче будуть вважатися марними і навіть божевільними, але цей дивний висновок насправді може виявитися чимось справді неочікуваним та інноваційним. В очікуванні розділу 8 про сучасний стан кліматології прикладом є таке припущення, що CO2 може не функціонувати як так званий парниковий газ. З останньої доповіді Міжурядової групи експертів зі зміни клімату (IPCC 2013) стає зрозуміло, що це занадто сміливе припущення, щоб кілька тисяч вчених, які працюють у цій галузі, розглянули можливість того, що вплив CO2 на клімат, ймовірно, значно перебільшений або може бути нульовим. (Chen, Ghosh, Liu, & Zhao, 2019)
Сучасна наука проходить крізь теорії, які перевіряються спостереженнями. Якщо ці припущення не відповідають спостереженням, виникають нові теорії, які замінюють попередні. В історії науки було кілька довгих періодів, коли були запропоновані дві суперечливі теорії, і оскільки неможливо було зробити вирішальні спостереження, альтернативні концепції залишалися предметом дискусій між вченими. Це були дуже цікаві періоди у відповідній галузі. Дебати стимулювали розвиток нових ідей, з результатом, що ці періоди належать до найпродуктивніших в історії науки. «Закон», що наука добре просувається через конфлікти, проте, не можна узагальнювати. У кількох історичних випадках ми бачимо, що дебати вийшли за межі логіки наукової аргументації і стали емоційними. Нові ідеї, які суперечать панівним поглядам, вплинули на авторитет панівної верстви вчених у цій галузі. (Passalacqua, Pilloud, & Belcher, 2019)
Справа Томпсона
Дешифрування стародавніх і забутих мов було сферою досліджень XIX століття. За грандіозним дешифруванням єгипетських ієрогліфів (J.F. Champollion, 1790–1832) послідував переклад лінійного письма Б мікенської грецької мови, здійснений M. Ventris (1922–1956). Водночас писемність майя була предметом значної уваги, хоча й з обмеженим прогресом. Визначення календаря майя було досягнуто на основі знань з астрономії (E. Förstermann, 1822–1906), і оскільки певні ієрогліфи для числових знаків мали супровідні знаки, припускалося, що гліфи представляють географічне розташування (L. de Rosny, 1837–1914), але протягом багатьох років це було межею дешифрування. Була розроблена нова школа (E. Seler, 1849–1922 та C. Thomas, 1825–1910), яка шукала рішення шляхом вивчення передбачуваних фонетичних зв'язків. Символічна писемність інтерпретувалася по-різному, але хоча це призвело до деяких цікавих суперечок, жодного чіткого шляху не було видно, поки на сцену не вийшов Eric Thompson (1898–1975), англієць, що належав до Carnegie Institute у Вашингтоні.
Інтерпретація писемності Томпсоном була неправильною, як і інтерпретації кількох інших вчених, але він зумів нав'язати свою думку з великим переконанням іншим дослідникам майя і залякав тих, хто наважився кинути виклик його авторитету, особливо росіянина Y.V. Knorosov (нар. 1922), який працював над писемністю майя за «залізною завісою». Перша стаття Knorosov, опублікована в російському журналі в 1952 році, сьогодні загальновизнана як правильне дешифрування, але коли ідеї Knorosov вперше потрапили на Захід, Томпсон був розлючений: «Чи має Knorosov хоч якусь наукову честь? Безумовно, ні. Це марксистське шахрайство». (Hamann, 2008)
Теорії Knorosov отримали широку увагу та визнання лише після смерті Томпсона в 1975 році, що, звісно, призвело до швидкого прискорення дешифрування гліфів. Згідно з аналізом сучасних експертів, Томпсон через свій авторитет і зневагу до інших сповільнив розвиток у цій галузі приблизно на 50 років. Його перебільшена самооцінка та вперта віра означали, що більшість дослідників майя сліпо приймали те, що було не чим іншим, як псевдонаукою та софістикою.
Розвиток наукового середовища
З часів Відродження наука дедалі більше глобалізується та інтегрується у світову наукову спільноту. Дослідження, як і раніше, значною мірою проводяться в місцевих установах із притаманними їм особливостями, проте обмін інформацією між ними надзвичайно зріс, особливо в останні десятиліття, завдяки щоденній електронній комунікації. Традиційний обмін інформацією майже повністю замінив лист. Проте результати досліджень, як і раніше, презентуються переважно в друкованому вигляді через офіційні наукові журнали. Узагальнення досліджень містяться в рецензованих статтях, підручниках та офіційних звітах науково-дослідних установ. Наукові конференції також є важливими засобами комунікації. Для передачі наукових «повідомлень» широкому загалу важливими інструментами стали вебсайти, зокрема через пресрелізи установ. Це не єдина ознака того, що наука стала скоріше підприємством, яке потребує активного маркетингу для продажу своєї продукції, і її не можна порівняти з мистецтвом як творчою діяльністю. Тим часом для багатьох наукових установ та організацій змінилося соціальне середовище. (Gordon, 1991)
Країни організовували свої дослідження та наукову освіту різними способами. Як приклад, і Cambridge, і Oxford утворюють кожна групу коледжів з невеликим центральним університетським управлінням, а не університети в загальноприйнятому розумінні. Ці навчальні заклади формують особливі соціальні спільноти з власною атмосферою.
П'ятдесят років тому багато країн зосереджували свої прикладні дослідження в конкретних інститутах. Що стосується організації, деякі з них були значною мірою незалежними від уряду, наприклад, Fraunhofer-Gesellschaft у Німеччині та TNO (Центр досліджень енергетики) у Нідерландах, обидві спрямовані на промисловий розвиток. Іншими установами були агентства міністерств, наприклад, у галузі ядерної фізики, метеорології, охорони здоров'я та сільського господарства. Більшість із цих інститутів, однак, відчували потребу прагнути до тіснішої співпраці з академічними установами, зокрема шляхом спільного призначення співробітників. Усе це свідчить про перехід від традиційного відокремлення фундаментальних і прикладних досліджень до структури спільного підприємства, метою якого є більш загальне узгодження науки з інтересами суспільства. (Golinski, 1998)
Нещодавня підтримка постнормальної науки, однак, порушує питання, чи не вплине змішування фундаментальної та прикладної науки несприятливо на первісну місію університетів як навчальних закладів, що використовують методи навчання та приносять результати, спрямовані виключно на науковий прогрес. З іншого боку, університети завжди поєднували викладання та дослідження, ґрунтуючись на філософії, що людина не може вивчати науку без особистого практичного досвіду досліджень на межі наших знань. Не всі випускники, безумовно, матимуть амбіції працювати над розвитком науки. Деякі з них можуть долучитися до прийняття рішень або формування політики у сфері наукового прогресу. Варто сподіватися, що ці потенційні «адміністратори» братимуть до уваги у своїх рішеннях знання з філософії науки, замість того, щоб керуватися лише конкретними цілями постнормальної науки. Окрім університетів, більшість країн мають науково-дослідні інститути, які займаються фундаментальною наукою без вищої освіти, наприклад, Max Planck у Німеччині, CNRS у Франції та дослідницькі ради у Великій Британії. Вони мають репутацію наукової досконалості та зберігають певний ступінь свободи досліджень. Деякі з них фінансуються безпосередньо урядом, інші — науковими академіями. (Tattersall, 2016)
Дехто переконаний, що наше суспільство переходить до другого «темного віку» зі своїми специфічними соціальними аспектами. Якщо це правда, це може вплинути на майбутній статус цих установ; порівняйте погляди італійців Roberto Vacca (1971) та Umberto Eco (1972). Eco був менш песимістичним, ніж Vacca. Він припускає, що деякі з сьогоднішніх установ залишаться святинею класичного розуміння прогресу інтелектуальних досягнень, подібно до монастирів у середньовіччі. Це може бути майбутнім завданням тих сучасних інститутів, які займаються переважно фундаментальною наукою. Послання, яке вони повинні будуть передати майбутнім поколінням, полягає в тому, що підтримка постнормальної науки не може бути остаточним рішенням у досягненні кращого розуміння складних проблем, з якими стикається наше науково-технологічне суспільство. (Bridle, 2018)
Висновок
У попередніх частинах цієї есе було наведено кілька примітних зауважень про те, як певні самовпевнені заяви окремих вчених, авторитетних органів або «рекламних агентств» намагалися переконати громадськість і колег-вчених, що наука повинна розвиватися в конкретних напрямках, заснованих на твердій інформації. Було надано кілька рекомендацій «між рядками» того, що було написано про те, як можна розширити перспективи. Тут коротко наведено посилання на деякі з цих пропозицій:
Перш ніж оприлюднені прогнози щодо будь-якої катастрофи можуть вийти з-під контролю, необхідно спочатку дослідити серйозність можливої екологічної шкоди. До оцінок невизначеностей як таких не слід ставитися як до таких, що не підтримують цілком конкретну теорію, а скоріше як до невідомих, які могли б призвести до нових теорій. Постнормальний науковий підхід потребує переосмислення щодо визначення істини та прагнення до пошуку істини у світлі інших філософських поглядів. Подолайте паралізуючу віру в колективний авторитет культури консенсусу. Не в останню чергу, при пошуку досконалості в управлінні наукою необхідно наголошувати на цінностях особистої та некваліфікованої відповідальності та ретельного особистого дослідження в усіх позиціях і висновках вчених у вищих ешелонах науково-дослідних інститутів, а також дорадчих і оціночних органів усіх типів.
Ця есе охарактеризувала розвиток науки та наукових процедур у новий час, перехід до сучасної епохи, надала конкретний практичний погляд на переваги скептицизму і на завершення окреслила деякі потенційні негативні тенденції, що виникають у сучасному науковому середовищі.
Автор: MSc. BA Ján Janek
Bridle, J. (2018). New dark age : technology, knowledge and the end of the future. London: Verso. Britt, C. (2018). Enlightenment in an age of destruction : intellectuals, world disorder, and the politics of empire. Cham, Switzerland: Palgrave Macmillan. Cardwell, D. S. (1971). From Watt to Clausius: the rise of thermodynamics in the early industrial age. Heinemann. Chen, Y., Ghosh, M., Liu, Y., & Zhao, L. (2019). Media Coverage of Climate Change and Sustainable Product Consumption: Evidence from the Hybrid Vehicle Market. Journal of Marketing Research, p995-1011. Desmond, A. (1991). Darwin. New York: Norton. Golinski, J. (1998). Making natural knowledge : constructivism and the history of science. Cambridge: Cambridge University Press. Gordon, S. (1991). The history and philosophy of social science. London: Routledge. Hamann, B. E. (2008). How Maya Hieroglyphs Got Their Name: Egypt, Mexico, and China in Western Grammatology since the Fifteenth Century. Proceedings of the American Philosophical Society, p1-68. Kaiser, C. (1991). Creation and the history of science. London: Marshall Pickering Grand Rapids.
Kaler, J. (1994). Astronomy. New York: Harper Collins. Lightman, B. (2016). A companion to the history of science. Chichester: Wiley Blackwell. Passalacqua, N. V., Pilloud, M. A., & Belcher, W. R. (2019). Scientific integrity in the forensic sciences: Consumerism, conflicts of interest, and transparency. Science and Justice, p573-579. Pilkington, O. (2018). Presented discourse in popular science : professional voices in books for lay audiences. Leiden: Boston: Brill. Tattersall, P. (2016). Community-Based Auditing : A Post-Normal Science Methodology. Nature and Culture, p 322-336. Taylor, F. (2005). The principles of scientific management. Fairfield: Norton.