CC BY
55
УДК 524.8 + 37.01
Космологическое знание в структуре исследовательской программы
эволюционизма
В. Н. Князев, В. Е. Пеньков
Московский педагогический государственный университет
Рассматриваются онтологические и эпистемологические аспекты развития современной космологии в контексте методологии исследовательских программ. Утверждается, что в фундаменте методологии программы эволюционизма лежит концепция супервзаимодействия. Анализируются компоненты «жесткого ядра», положительная и отрицательная эвристика программы глобального эволюционизма. Выявляются мировоззренчески значимые смыслы космологических теорий, а также роль методологии научно-исследовательских программ (базовые характеристики которой разработаны И. Лакатосом) в развитии идеи глобально-космической эволюции.
Ключевые слова: современная космология; методология исследовательских программ; «жесткое ядро»; эволюционизм; концепция супервзаимодействия; эпистемологические смыслы.
В современной образовательной среде актуализируется задача фунда-ментализации обучения. Принципиально важную роль играет изучение космологических проблем в силу их мировоззренческой значимости. При этом любая космологическая теория может рассматриваться как составляющая часть общего физического знания, т. е. законы физики переносятся на современные представления о Вселенной. Следует также учитывать, что вплоть до второй половины ХХ в. базовым элементом методологического анализа в отечественной философии была научная теория. Задача философии состояла в проверке теории на предмет соответствия классическим критериям научности. В современном постнеклас-сическом состоянии науки взаимосвязь уровней ее функционирования (включая эмпирический, теоретический, ме-татеоретический и философско-мето-дологический) неизбежно усложняется. В настоящей статье мы выявляем роль методологии научно-исследовательских
© Князев В. Н., Пеньков В. Е.
программ в развитии идеи глобально-космической эволюции. Известно, что базовые характеристики общей методологии научно-исследовательских программ разработаны И. Лакатосом [1] в середине ХХ в.
Подчеркнем, что многочисленные открытия в области теории элементарных частиц, попытки объединения фундаментальных взаимодействий в единую теорию, появление теории инфляционной Вселенной и ряд других достижений явно показывают интеграцию физического знания. Вместе с тем физические теории стали настолько абстрагированными от реальности, что появились совершенно абстрактные единые теоретические модели объектов и процессов микро- и мегамиров. В совокупности эти исследования названы космомикро-физикой [2]. Кроме того, сегодня теоретико-математические разработки настолько опережают развитие техники, что прямые эксперименты для подтверждения теорий невозможны. Понятно, что в такой ситуации классические критерии
научности не работают. Возникла необходимость выявить новые методологические подходы для анализа теорий, которые не могут быть проверены экспериментально, а также для систематизации физического знания в целом. Ясно, пишут М. Д. Ахундов и С. В. Илларионов, что «научное знание образует сложную систему, в которой теория является лишь одним из элементов более крупной целостности и которая требует для своего выражения более емкого понятия» [3, с. 59]. В связи с этим важно провести философский анализ, систематизировать физические теории и выработать новые методологические концептуальные конструкты в целях осмысления накопленного физического знания и перспективных путей его развития.
В философии науки сегодня уже созданы различные структурно-понятийные формации (методологические конструкты), претендующие на роль методологического подхода к решению поставленной задачи. Куновское представление о парадигмах немного приблизило науку к анализу структуры современной физики, но в силу излишней аморфности не способствовало результативности анализа современной математизированной физики. По этой причине отечественные философы науки М. Д. Ахундов и С. В. Илларионов взяли за основу рассмотрения возможности концепции научно-исследовательских программ И. Лакатоса. Его «интересовал процесс рациональной реконструкции истории науки, но для реализации этой очень важной задачи оказывается необходимой рациональная модификация самой концепции Лакатоса. Следует отметить, что такая модификация возможна по отношению не к любой науке, а только к таким, которые достигают достаточно высокого уровня теоретизирования, математизации и формализации» [3, с. 60]. Этими свойствами явно обладает современное физическое знание.
Основная задача такого перехода — выявить некую базисную теорию исследования обобщенного абстрактного характера программы, которая будет служить жестким ядром. Причем эта теория должна содержать методологические принципы построения, исполняющие роль положительной эвристики исследовательской программы. В отличие от фундаментальной физической теории, которая так или иначе описывает конкретную область объектов или явлений, базисная теория, с точки зрения Ахундова и Илларионова, «должна быть представлена в такой обобщенной и абстрактной форме, которая допускает ее соединение с достаточно широким классом специальных конкретизаций и дополнительных гипотез. Именно это обстоятельство и определяет существование исследовательской программы, позволяющей строить множество конкретных теорий», что, согласно мнению авторов, предполагает политеоретичность, поскольку «базисная теория может соединяться не только с разными дополнительными гипотезами, но и с разными конкретиза-циями объектов исследования или взаимодействий в рамках одной программы» [3, с. 61—62]. Главная отличительная особенность данного методологического подхода — возможность совмещать в одной исследовательской программе несколько различных теорий, что позволяет теоретически реконструировать явления без прямой экспериментальной проверки, а также выдвигать новые гипотезы, развивающие саму программу: «В общем плане выдвижение вспомогательных гипотез и построение с их помощью новых конкретных физических теорий представляет собой процесс развертывания внутренних возможностей физической исследовательской программы» [3, с. 63].
В середине 1980-х гг. в физике роль базисной теории исследовательской программы играла квантовая теория неабе-левых локально-калибровочных полей
с нарушенной симметрией, удовлетворяющих условию перенормировки. Именно это позволило разработать математизированные теории объединения всех фундаментальных взаимодействий в природе: гравитационного, электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий элементарных частиц. В рамках базисной теории это единая теория калибровочных взаимодействий, теория электрослабых взаимодействий Глэшоу — Вайнбер-га — Салама, квантовая хромодина-мика и теория Великого объединения (Grand Unification). Последовательное развитие этих теорий закономерно привело к возникновению концепции супервзаимодействия [2, с. 38—39]. Последняя по-новому ставит вопрос о фундаментальности так называемых фундаментальных типов взаимодействий. Еще в середине ХХ в. электромагнитные, слабые, сильные и гравитационные взаимодействия считались фундаментальными, поскольку ни одно из них нельзя ни объяснить, ни вывести из существования других видов взаимодействий. Типы фундаментальных взаимодействий различаются по величине константы связи. Однако нет абсолютной ее неизменности. Так называемые эффективные константы связи изменяются в зависимости от энергетических параметров. При сверхвысоких энергиях (в масштабе планковских параметров — 1019 ГэВ) теоретически установлена тенденция к слиянию констант связи, что приводит к представлению об унификации всех фундаментальных сил природы. Согласно концепции супервзаимодействие есть не номинальный, а реальный динамический процесс самоорганизации материи, начавшийся с Большого взрыва. Это позволяет на основе теоретической экстраполяции моделировать сам механизм разделения супервзаимодействия на «дочерние ветви»,
рассматривать дальнейшую дивергенцию фундаментальных взаимодействий и обсуждать сценарии эволюции Вселенной.
Конкретнее, при температурах ниже планковских происходит такое выделение гравитационного взаимодействия, что оставшееся объединение описывается как Grand Unification. При последующем снижении температуры единое взаимодействие делится на сильное и электрослабое, затем электрослабое взаимодействие разделяется на слабое и электромагнитное.
Сегодня теория электрослабого взаимодействия твердо установлена и экспериментально проверена, теория Великого объединения подтверждена отдельными косвенными экспериментами. Концепция же супервзаимодействия (суперобъединения) «может быть охарактеризована как последовательный результат развития современных тенденций объединения различных физических представлений, интегратив-но выражающих идеи теории Великого объединения, суперсимметрии, суперструн, супергравитации и глобально эволюционного подхода» [4, с. 101], — результат, не имеющий экспериментального подтверждения. Однако, как отмечает В. Н. Марков, «чрезвычайно сильным "эмпирическим" аргументом в пользу правомочности последней (идея суперобъединения. — Примеч. авторов) является сам факт рождения и существования нашей Вселенной!» [5, с. 23]. Утверждение спорное: получается, ученые создали теорию, объясняющую существование Вселенной, а сам факт существования используют как ее подтверждение. Такое рассмотрение верно лишь на уровне пояса защитных гипотез как один из возможных вариантов реализации начальных условий, описываемых теорией суперобъединения.
Тем не менее «механизм динамики физических исследовательских программ состоит в том, что гипотезы
и допущения из защитного пояса старой программы переходят в "твердое ядро" новой программы» [1, с. 65]. Методологический подход будет следующим: новую исследовательскую программу необходимо строить на основе создания новых моделей «допланковской» реальности, предполагающей появление эмпирически наблюдаемого мира и самой пространственно-временной структуры. «Для объективации подобного научного факта Человеку желательно было бы заглянуть за сакраментальный планков-ский предел» [5, с. 23]. Здесь речь идет не только о субфизической реальности, а именно о принципиально новом подходе к описанию мира, при котором вакуум, состоящий из субфизической материи, — «это пограничная субстанция между дофизической и физическими реальностями» [6, с. 225]. Как отмечает В. Ф. Панов, «...современное понимание нерешенных проблем физики элементарных частиц и космологии приводит к выводу, что перед естествознанием встают вопросы весьма нестандартного характера и в ближайшем будущем, возможно, произойдет радикальное дополнение имеющихся сегодня представлений о законах природы», поскольку «для интерпретации космологических наблюдательных данных необходимо привлекать гипотезы, выходящие за рамки представлений о физике элементарных частиц и их взаимодействий» [6, с. 221]. Панов высказывает гипотезу, согласно которой объекты дофизического мира (часто называемые «сингулярным состоянием») не участвуют ни в каких фундаментальных взаимодействиях, проявляться могут лишь косвенным образом и не существуют в свободном состоянии (подобно кваркам).
Предположим, что дофизическая реальность — это так называемая темная энергия, представляющая собой слабовза-имодействующую физическую субстанцию, пронизывающую всё пространство
видимой Вселенной. Ее введение в современную физическую картину мира развивает мысль о возможности существования и других видов взаимодействия (антигравитации), для нас как бы невидимых, поскольку они не встречаются в нашей области Вселенной. Открытие темной энергии на рубеже XX — XXI вв. явилось сенсацией в физике и было неожиданным для большинства исследователей, особенно для работающих на стыке физики элементарных частиц и космологии, т. е. космо-микрофизики [4, с. 102].
Итак, научная специфика рассмотрения современного космологического знания в рамках модифицированной Ахундовым и Илларионовым исследовательской программы Лакатоса позволяет наметить пути дальнейшего развития методологии космологического знания и взять за основу поиск дофизической формы реальности с использованием принципиально новых подходов к описанию мира. В качестве «жесткого ядра» формирующейся программы должна выступать базисная теория, объясняющая дофизическую реальность, способную порождать и физическую реальность, и пространственно-временную структуру.
Таким образом, в статье проанализирована возможность интерпретации и осмысления применения идей исследовательской программы эволюционизма при анализе современного состояния космологического знания. Изложено понимание единства современного физико-теоретического знания о космомикрофизике на основе концепции супервзаимодействия. Философское осмысление мировоззренчески значимых вопросов, возникающих в ходе развития научного знания, позволяет отразить сущность новых открытий в современной культуре. Ныне единство космологического знания [7] находит выражение в многообразии конкретных физических теорий, в единстве
концептуально-понятийных структур космомикрофизики, их методологических оснований, а также в принципиальном единстве астрофизической картины мира, стилей мышления, исследовательских программ и математического формализма. Существенные аспекты исследовательской программы эволюционизма реализуются через принципы соответствия, преемственности, детерминизма, системности, целостности, единства мира, всеобщей взаимосвязи, самоорганизации и структурности, что помогает понимать тенденции развития современной космологической мысли.
Литература
1. Лакатос И. Фальсификация и методология научно-исследовательских программ. М.: Медиум, 1995. 236 с.
2. Князев В. Н. Космомикрофизика в свете концепции супервзаимодействия = Cosmomi-crophysics in the Context of Superinteraction Concept // Наука и школа. 2014. № 1. С. 37—40.
3. Ахундов М. Д., Илларионов С. В. Преемственность исследовательских программ в развитии физики // Вопросы философии. 1986. № 6. С. 56—65.
4. Князев В. Н. Проблема «темной энергии» в контексте концепции супервзаимодействия // Наука и школа. 2012. № 3. С. 101—104.
5. Марков В. Н. Эволюция ранней Вселенной и квантовая лестница ее структурного морфогенеза // Наука и школа. 2008. № 3. С. 22—25.
6. Панов В. Ф. Проблема дофизической реальности // Новые идеи в философии: межвуз. сб. науч. тр. 2009. Т. 1. Вып. 18. С. 221—226.
7. Князев В. Н., Пеньков В. Е. Философские смыслы моделей мироздания в современной космологии = Philosophical Meanings of Universe Models in Modern Cosmology // Наука и школа. 2014. № 5. С. 209—214.
Князев Виктор Николаевич — доктор философских наук, профессор кафедры философии, заместитель заведующего кафедрой философии Московского педагогического государственного университета. E-mail: [email protected]
Пеньков Виктор Евгеньевич — кандидат педагогических наук, доцент, докторант кафедры философии Московского педагогического государственного университета. E-mail: [email protected]
