Роль естествознания в формировании профессиональных знаний

Многообразие проявлений окружающего нас мира требует глубокого и комплексного восприятия фундаментальных понятий о материи, пространстве и времени, о добре и зле, о законе и справедливости, о природе поведения человека в обществе. Фундаментальные законы, понятия и закономерности отражают не только объективную реальность материального мира, но и мира социального. К сожалению, прошедший век оставил немало примеров того, что забвение фундаментальных истин наносило и наносит невосполнимый ущерб природе, живому миру, самому человеку.

Завершился XX век, явивший миру черты новой цивилизации. Человек вышел в космос, проник внутрь атомного ядра, освоил новые виды энергии, создал мощные вычислительные системы, разгадал генетическую природу наследственности, научился использовать в невиданных масштабах богатство природы. Однако гораздо менее он преуспел в рациональном и бережном отношении к природе и к богатейшим ее ресурсам.

Что же происходит сейчас, в период интенсивного техногенного развития человечества? По оценкам палеонтологов, за все время эволюции жизни на Земле чередой прошли около 500 млн. видов живых организмов. Сейчас их насчитывается примерно 2 млн. Только в результате вырубки лесов суммарные потери составляют 4—6 тыс. видов в год. Это приблизительно в 10 тыс. раз больше естественной скорости их вымирания до появления человека. Одновременно наша планета интенсивно пополняется множеством видов искусственно созданной продукции, иногда называемых техногенными видами популяции. Ежегодно производится около 15—20 млн. различных машин, приборов, устройств, строений и т.п., которые образуют своеобразную техногенную сферу.

Новые технологии земледелия не обходятся без гигантского потока химических веществ. Энергетика стала обязательной спутницей любой развитой страны. Но она же является и одной из причин нарушения экологического равновесия — глобального потепления, вызванного парниковым эффектом, что подтверждается не только ежегодным повышением средней температуры воздуха, но и ростом уровня Мирового океана на 2—3 мм в год. Разрушается озоновый слой, защищающий все живое от чрезмерного ультрафиолетового излучения; во многих регионах нашей планеты выпадают кислотные осадки, приносящие громадный ущерб живой и неживой природе.

Все это — в значительной степени результат активного вмешательства человека в природу, свидетельство неудовлетворительного состояния индустриально-технологической практики, образовательной философии, 18

снижения нравственного и духовного уровня человека. Общество фактически смирилось с подготовкой специалистов узкого профиля, имеющих ограниченный кругозор. Дифференциация и специализация, вроде бы диктуемые логикой научного процесса, в действительности порождают многие экологические и социальные проблемы. В такой ситуации ученые и представители прогрессивной общественности зачастую оказываются бессильны решить эти проблемы, а также справиться с инстинктом толпы, которой руководит чаще всего желание создать удобный, комфортный образ жизни.

Назрела необходимость кардинального пересмотра всей системы знаний о мире, человеке и обществе. При этом необходимо осознанно вернуться к изучению единого мироустройства, к целостному знанию, но на более высоком витке его развития. Другими словами, возникла объективная необходимость в повышении роли фундаментальной базы образования, построенной на основе органического единства его естественно-научной и гуманитарной составляющих. Человек должен увидеть и осознать свою зависимость от окружающего его мира.

Можно назвать две группы причин, указывающих на необходимость повышения роли фундаментальной базы образования. Первая группа связана с глобальными проблемами цивилизации, нынешний этап развития которой характеризуется наличием признаков экономического, экологического, энергетического, информационного кризисов, а также резким обострением национальных и социальных конфликтов во многих странах мира. Вторая группа причин обусловлена тем, что мировое сообщество в последние десятилетия ставит в центр системы образования приоритет личности. Формирование широкообразованной личности требует решения ряда взаимосвязанных задач. Во-первых, нужно создать оптимальные условия для гармонических связей человека с природой посредством изучения естественно-научных фундаментальных законов природы. Во-вторых, человек живет в обществе и для его гармоничного существования необходимо погружение в культурную среду через освоение истории, права, экономики, философии и других наук.

Концепцию фундаментального образования впервые отчетливо сфор
мулировал в начале XIX в. немецкий филолог и философ Вильгельм Гум
больдт (1767—1835). В ней подразумевалось, что предметом изучения
должны быть те фундаментальные знания, которые рождаются на перед
нем рубеже развития науки. Фундаментальное образование должно соче
таться с научными исследованиями. Эта прогрессивная система образо
вания реализована в лучших университетах мира. Важную роль в фунда
ментальном образовании играют естественно-научные знания, которые
помогают будущим специалистам гуманитарных и социально-экономи
ческих направлений расширить кругозор и познакомиться с конкретны-
2* 19

ми естественно-научными проблемами, тесно связанными с экономическими, социальными и другими проблемами, от решений которых зависит технологический уровень развития общества.

Любой специалист вне зависимости от профиля и специфики его деятельности так или иначе рано или поздно касается проблем управления. А это означает, что он должен владеть знаниями менеджмента. На первый взгляд может показаться, что естествознание — ненужный груз для специалистов управления, экономики, руководителей предприятий и других подобного рода специалистов. Однако любой специалист, если он истинный специалист и прежде всего менеджер или экономист, должен владеть не только законами управления и экономики, но и естественно-научной сущностью объекта, для которого проводится, например, экономический анализ. Без знаний естественно-научной сущности анализируемого объекта и без понимания естественно-научных основ современных технологий менеджеры, даже владеющие знаниями менеджмента и экономики, не смогут дать квалифицированных рекомендаций по оптимальному решению даже самого простого вопроса, связанного с оценкой, например, экономической эффективности применения различных предлагаемых технологий изготовления какого-либо товара. Ведь каждая технология характеризуется своей спецификой, влияющей на качество выпускаемого товара, своей материально-технической базой, воздействием на окружающую среду и т. п., а это означает, что поставленный вопрос сопряжен с решением комплекса задач, включающего и экономические, и социальные, и естественно-научные аспекты. Специалисту, владеющему вопросами современного естествознания и теоретическими знаниями управления и экономики, не составит труда решить не только простую задачу — составить экономически обоснованный бизнес-план, но и любую сколь угодно сложную экономическую задачу.

Первую оценку того или иного предложения настоящий руководитель любого ранга обычно производит самостоятельно, прежде чем вынести окончательное решение. Вероятность того, что оценка будет объективной, а решение единственным и правильным, тем выше, чем шире профессиональный кругозор руководителя, что чрезвычайно важно для принятия особо ответственных решений, связанных, например, со строительством крупных объектов — мощных электростанций, протяженных магистралей и т.п., — которые затрагивают интересы колоссального числа людей, часто и всего государства, а иногда и многих государств. Без владения естественно-научными основами современных технологий производства электроэнергии вряд ли будет принято решение о строительстве такой электростанции, которая наносила бы минимальный ущерб природе и производила бы дешевую энергию. Если руководители и работающие с ними специалисты вынесут решение без учета естественно-на- 20

учных основ энергетики и экологии, то такое некомпетентное решение позволит построить, например, гидроэлектростанцию на равнинных реках, которые, как сейчас всем понятно, производят не самую дешевую энергию, нарушают естественный природный баланс, на восстановление которого требуется гораздо больше энергии, чем ее производят такие электростанции. Подобные некомпетентные решения могут послужить основой для строительства атомной электростанции гигантской мощности в регионе, где нет крупных потребителей энергии и где природные условия позволяют строить совершенно другой тип электростанций, например гелиоэлектростанцию, мощности которой вполне достаточно для местного потребления, но при этом не возникает проблема передачи электроэнергии на большие расстояния другим потребителям, которая влечет за собой неизбежные потери полезной энергии.

С проблемами энергетики и экологии вроде бы все понятно — ими должен владеть и инженер, и руководитель, и менеджер, и экономист. А зачем им нужны знания, например, о генной технологии. Оказывается, что нужны. Без таких знаний невозможно ни вывести высокопродуктивные породы животных, ни вырастить высокоурожайные сорта культурных растений, т.е. произвести современные продукты питания, которые нужны всем людям в независимости от сферы их деятельности.

Большинство руководителей в разных отраслях экономики и науки прямо или косвенно участвуют в распределении финансовых ресурсов. Понятно, что только при правильном, рациональном их распределении можно ожидать наибольшего экономического либо социального эффекта. Очевидно также, что оптимальное распределение финансовых ресурсов способны осуществить специалисты только высокой квалификации, профессиональный уровень которых определяют не только гуманитарные, но и естественно-научные знания.

На современном этапе развития науки и естествознания в том числе, особенно в России и странах бывшего СССР, где наука, как и вся экономика, переживает глубокий кризис, распределение финансовых ресурсов для обеспечения научных исследований и образования играет важную роль. При поверхностной, неквалифицированной оценке проблем современной науки выделяемые государством крохотные средства могут пойти на исследование ради исследований, на создание многочисленных теорий ради теорий, реальная польза от которых весьма сомнительна, на преждевременное строительство крупных экспериментальных установок, требующих колоссальных материальных затрат, и т.п. При таком подходе заслуживающие внимание исследования, чаще всего экспериментальные, отличающиеся новизной и практической значимостью, т.е. приносящие реальную пользу и весомый вклад в науку, будут откладываться до лучших времен, что, естественно, будет тормозить развитие не

только науки, но и экономики и тем самым сдерживать рост благосостояния народа. Подобный негативный результат следует из недостаточного финансирования всей системы образования.

Профессиональная целесообразность изучения основ естествознания касается в одинаковой мере и юристов. И в этом несложно убедиться. Предположим, что руководитель какого-то предприятия привлечен к ответственности за нарушение экологических норм — выброс в атмосферу больших объемов оксидов серы. А они, как известно, являются источником кислотных осадков, губительно влияющих на живую и неживую природу. Мера наказания будет зависеть от того, насколько объективно и квалифицированно сделана правовая оценка действий руководителя, а сама оценка определяется прежде всего профессиональным кругозором дающего оценку. Наряду с правовыми знаниями владение последними достижениями современных технологий, позволяющими существенно сократить выброс в атмосферу многих вредных газов, в том числе и оксидов серы, несомненно поможет юристу объективно оценить степень нарушения и причастность к нему тех или иных конкретных лиц. Всесторонние знания юриста приведут его к правильному решению и будут способствовать тому, чтобы правонарушения не повторялись. В этом случае можно считать, что основная цель высококвалифицированной подготовки и образования достигнута. «Великая цель образования, — как сказал известный английский философ и социолог Г. Спенсер (1820—1903), — это не знания, а действия».

Философы всех времен опирались на новейшие достижения науки и, в первую очередь, естествознания. Достижения последнего столетия в физике, химии, биологии и других отраслях науки позволили по-новому взглянуть на сложившиеся веками философские представления. «Философия отвлеченная, существующая сама по себе, из себя черпающая свою мудрость, прекращает свое существование», — так утверждал известный русский философ Н.А. Бердяев (1874 —1948). Многие философские идеи рождались в недрах естествознания, а естествознание в начале развития носило натурфилософский характер. Про такую философию можно сказать словами немецкого философа А. Шопенгауэра (1788—1860): «Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат».

Знание концепций современного естествознания поможет многим, вне зависимости от их профессии, понять и представить, каких материальных и интеллектуальных затрат стоят современные исследования, позволяющие проникнуть внутрь микромира и освоить внеземное пространство, какой ценой дается высокое качество изображения современного телевизора, каковы реальные пути совершенствования персональных компьютеров и как чрезвычайно важна проблема сохранения природы, 22

которая, как справедливо заметил римский философ и писатель Сенека (ок. 4 до н.э. — 65 н.э.), дает достаточно, чтобы удовлетворить потребности человека.

Человек, обладающий общими концептуальными естественно-научными знаниями, т.е. знаниями о природе, будет действовать непременно так, чтобы польза как результат его действий всегда сочеталась с бережным отношением к природе и с ее сохранением не только для нынешнего, но и для грядущих поколений. Только в этом случае каждый из нас сможет осознанно с благоговением и восторгом повторить замечательные слова Н.М. Карамзина (1766—1826): «Нежная матерь Природа! Слава тебе!»

Известный чешский мыслитель и педагог, один из основателей дидактики Ян Коменский еще в XVII в. написал «Великую дидактику», выступив с лозунгом «Обучать всех, всему, всесторонне» и таким образом теоретически обосновал принцип демократизма, энциклопедизма и профессионализма в образовании, в котором скрыты многие ценнейшие плоды будущих «богатых урожаев». Продолжая эту мысль, можно уверенно утверждать: только всесторонние естественно-научные знания освобождают человека от необдуманных разрушительных действий и помогают выбрать благородный путь созидания.

1.3. ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫЕ ЗНАНИЯ И СФЕРА УПРАВЛЕНИЯ

За все время развития цивилизации знания были, есть и будут фундаментальной основой развития общества. Всегда они представляли и представляют собой действенную силу. Однако функции знаний с течением времени менялись: если в древнее время знания в основном служили для саморазвития познающего, то начиная с XVIII в. знания приобретают все больше признаков производительной силы и становятся полезными не только познающему, но и всему обществу, т.е. проявляют общественный характер. Важнейшая особенность развития современных знаний заключается в том, что они теперь используются для производства самих знаний. Поиск наиболее эффективных способов систематического и целенаправленного применения имеющихся знаний (в виде накопленной информации) для получения ожидаемых результатов — это, по сути дела, и есть управление в современном понимании. В настоящее время, как никогда, знания необходимы для того, чтобы определить, какие новые знания нужны, насколько они целесообразны и что следует предпринять для эффективного их использования. Именно целенаправленное приложение знаний определяет радикальное преобразование структуры управления во всех сферах деятельности человека — от производства товаров широкого потребления до управления наукой, образованием и государством.

Можно привести немало примеров, когда люди благодаря талантливым учителям, наставникам и собственному прилежанию, вооружившись знаниями, достигали больших успехов в управлении. «Я чту Аристотеля наравне со своим отцом, так как, если отцу я обязан жизнью, то Аристотелю обязан всем, что дает ей цену», — так говорил Александр Македонский (356—323 до н.э.). Наставником и затем советником римского императора Нерона (37—68) был выдающийся философ и писатель Сенека (ок. 4 до н.э. — 65 н.э.). Российского царя Александра II (1818—1881) воспитывал известный мыслитель и поэт Василий Жуковский (1783—1852). Благородный и трудный путь управления государством Российским Петр I (1672—1725) прокладывал, опираясь на собственные знания и умения, на развитие науки российской и фундаментальное образование. Именно такое управление пробудило великую Россию от долгого средневекового сна.

Среди многочисленных отраслей знаний естественно-научные знания — знания о природе — отличает ряд важнейших особенностей: прежде всего их практическая значимость и полезность (на их основе создаются различные производственные технологии), естественно-научные знания дают целостное представление о природе, неотъемлемой частью которой является сам человек. Они расширяют кругозор и служат основной базой для изучения и усвоения всего нового, необходимого каждому человеку для управления не только своей деятельностью, но и производством, группой людей, обществом, государством. Долгое время естественно-научные знания соотносились преимущественно со сферой бытия, сферой существования человека. С течением времени они превратились в сферу действий. Если в прежние времена знания рассматривались как преимущественно частный товар, то теперь они представляют собой товар общественный.

Естественно-научные знания, как и другие виды знаний, существенно отличаются от денежных, природных, трудовых и других ресурсов. Все чаще их называют интеллектуальным капиталом, общественным благом. Знания не убывают по мере их использования, и они неотчуждаемы: приобретение одним человеком некоторых знаний никак не мешает приобретению тех же знаний другим людям, чего не скажешь, например, о купленной паре обуви. Знания, воплощенные в книге, стоят одинаково, независимо от того, сколько человек ее прочтет. Конечно, один и тот же экземпляр книги не могут купить одновременно многие покупатели, и стоимость издания зависит от тиража. Однако эти экономические факторы относятся к материальному носителю знаний — книге, а не к самим знаниям.

Вследствие своей нематериальности знания в виде информации обретают качество долговечности и для их распространения не существует 24

границ. Выдающийся французский писатель и мыслитель Виктор Гюго (1802—1885) писал: «В виде печатного слова мысль стала долговечной, как никогда: она крылата, неуловима, неистребима. Она сливается с воздухом. Во время зодчества мысль превращалась в каменную громаду и властно завладевала определенным веком и определенным пространством. Ныне же она превращается в стаю птиц, разлетевшихся на все четыре стороны, и занимает все точки во времени и в пространстве. Разрушить можно любую массу, но как искоренить то, что вездесуще?»

В наше время естественно-научные знания являются определяющим фактором в экономике — базовым ресурсом, имеющим такое же значение, какое в прошлом имели капитал, земля и рабочая сила. Естественно-научные разработки, внедренные в производство, приносят большую прибыль и, следовательно, служат орудием конкуренции. Знания материальной сущности товаров, новейших технологий, потребительского спроса обретают дополнительный потенциал, когда становятся неотъемлемой частью средств управления и деловой активности. Направленные действия на базе всесторонних знаний составляют сущность менеджмента — искусства управлять.

Для большинства людей сегодня, как и прежде, слово «менеджмент» означает управление производственно-коммерческой деятельностью. Действительно, оно появилось вначале на крупных коммерческих предприятиях. Но вскоре стало ясно, что умение и искусство управления необходимы на любом предприятии и в любой организации вне зависимости от их вида, структуры и функций. Выяснилось, что некоммерческие организации, как государственные, так и негосударственные, еще сильнее нуждаются в знаниях менеджмента, в эффективных способах управления, поскольку в них отсутствует фактор прибыли, дисциплинирующий любое коммерческое предприятие. Менеджер, т.е. человек, способный умело и эффективно управлять, должен обладать всесторонними фундаментальными знаниями, среди которых важнейшую роль играют естественно-научные знания. Только в этом случае он будет иметь достаточно полное представление об объекте управления, поскольку все объекты управления прямо или косвенно связаны с природой, с материальными ресурсами, сохранение которых — одна из приоритетных задач при любом виде управления. Естественно-научные знания помогают менеджеру быстро выбрать перспективное направление предпринимательской деятельности, сориентироваться в новых наукоемких технологиях, на которых основано производство современных товаров и высокопрофессиональных услуг, оценить их качество, конкурентоспособность и т.п.

Умение эффективно управлять или, по-другому, знание менеджмента, хотя и в разной степени, но все же нужны каждому, независимо от вида профессиональной деятельности, ибо любая деятельность так или

иначе связана с управлением. Эффективное управление на разных уровнях — от небольшой фирмы до государства — способствует их развитию и процветанию. Не случайно во многих российских вузах открыты специальности менеджеров по разным отраслевым направлениям. Знание менеджмента необходимо, как ни странно, и ученому, в том числе и естествоиспытателю, для того чтобы его исследования проводились не ради исследований, а носили результативный характер, приносили пользу и были востребованы. Значит, истинный ученый-естествоиспытатель должен владеть менеджментом, а настоящему менеджеру не обойтись без естественно-научных знаний.

Менеджмент и естественно-научные знания особенно важны для руководителя государства: всесторонние знания — надежная гарантия принятия обдуманных, взвешенных, всесторонне проанализированных решений, в которых не будет места строительству крупномасштабных объектов, нарушающих природный баланс, например гидроэлектростанций на равнинных реках. Благодаря таким решениям станут невозможными любые испытания ядерного оружия, даже подземные, нарушающие естественную динамику тектонической активности земной коры, а будут создаваться перспективные источники энергии с высоким КПД, автомобили и самолеты с высокоэффективными двигателями, потребляющими сравнительно мало топлива, строиться дома с надежной теплозащитой и т.п. Очевидно, что подобные знания нужны не только руководителю государства, но и всем гражданам, так как они формируют общественное мнение, влияющее на принятие тех или иных решений на уровне государства.

Все большее распространение эффективного управления и его результативность способствовали пониманию его сущности, т.е. того, что оно представляет на самом деле. Сравнительно недавно понятия «руководитель», «начальник», «менеджер» сводились к одним и тем же словам: «человек, отвечающий за работу своих подчиненных», а само управление ассоциировалось с высокими должностями и властью. Видимо, многие до сих пор сохранили подобное представление об этих понятиях. Только к началу 50-х годов прошлого века содержание и смысл названных понятий принципиально изменились. Они стали означать: «человек, отвечающий за эффективность и результаты работы коллектива». Сегодня и это определение стало слишком узким и не отражает перспективу развития самой сферы управления, которой в большей степени соответствует современное определение: «человек, отвечающий за применение знаний и его эффективность».

Принципиальное изменение целей, функций и задач управления отражает новый подход к знаниям как важнейшему из всех ресурсов. Земля, рабочая сила, капитал сегодня становятся ограничивающими факторами, хотя без них даже самые современные знания не могут принести плодов и 26

сделать управление эффективным. Всесторонние знания, и прежде всего естественно-научные знания, изменяют коренным образом структуру управления современным обществом и создают новые движущие силы его социального и экономического развития.

1.4. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

«Наука — самое важное, самое прекрасное и нужное в жизни человека», — так выразительно и кратко оценил практическую значимость науки великий русский писатель А.П. Чехов (1860—1904). Однако такое однозначное представление о науке не всегда находит понимание в повседневной жизни. Отношение общества к науке и особенно к естествознанию определяется в основном пониманием ценности науки в данный момент времени. Ценность науки часто рассматривается с двух точек зрения. Что наука дает людям для улучшения их жизни? Что она дает небольшой группе людей, изучающих природу и желающих знать, как устроен окружающий нас мир? Ценной в первом смысле считается прикладная наука, а во втором — фундаментальная.

Приведем мнение о пользе науки крупнейшего математика, физика и философа Анри Пуанкаре (1854—1912): «Я не говорю: наука полезна потому, что она научила нас создавать машины; я говорю: машины полезны потому, что, работая на нас, они некогда оставят нам больше времени для занятия наукой». Разумеется, те, кто финансирует науку, имеют несколько иную точку зрения. Для них главное — все-таки машины. В их понимании основная функция ученых должна состоять не в том, чтобы искать естественно-научную истину, а в том, чтобы находить вполне определенные, конкретные решения тех или иных практических задач.

Многие представители власти понимают, что в большинстве случаев фундаментальные исследования — это работа на будущее. Нежелание остаться без будущего в науке и приводит к осознанной необходимости финансировать фундаментальные исследования. При решении вопроса о финансировании как раз и возникает серьезная проблема отделения исследований, которые не требуют финансирования и могут обходиться немедленной реализацией собственного продукта, от тех, которые все-таки требуют финансирования. Другими словами, как отличить прикладные исследования от фундаментальных? Ведь иногда некоторые исследования, прикладные по существу, но никуда на самом деле «не прикладываемые», могут рядиться в одежды фундаментальные, и исследователи при этом могут требовать ничем не оправданных вложений.

Приведенный выше признак разделения проблем естествознания на прикладные и фундаментальные нельзя считать критерием для финанси-

рования научно-исследовательских работ. Недостаток его — расплывчатость и неконкретность. Задача разделения усложняется еще и тем, что нередко прикладные и фундаментальные исследования переплетаются между собой. Например, исследователь, изучающий ударную волну, производимую сверхзвуковым самолетом, может считать, что познает гармонию мира. Если при этом он открыл новое физическое явление и нашел ему практическое применение, то это пример удачного сочетания фундаментальных и прикладных исследований.

Разделение естественно-научных проблем на прикладные и фундаментальные часто производят по чисто формальному признаку: проблемы, которые ставятся перед учеными извне, т.е. заказчиком, относят к прикладным, а проблемы, возникшие внутри самой науки, — к фундаментальным.

Слово «фундаментальный» не следует считать равноценным словам «важный», «большой» и т.п. Прикладное исследование может иметь очень большое значение и для самой науки, в то время как фундаментальное исследование может быть и незначительным. Существует мнение, что достаточно предъявить высокие требования к уровню фундаментальных исследований для достижения желаемой цели и выполненные на высоком уровне исследования рано или поздно найдут применение. В обосновании такого мнения приводят пример: древние греки (Аполлоний Пергский) изучали казавшиеся бесполезными в те времена конические сечения, которые примерно через 17 веков нашли неожиданное применение в теории Кеплера.

Результаты многих фундаментальных исследований, к сожалению, никогда не найдут применения, что обусловливается тремя причинами. Первую из них можно пояснить на примере тех же конических сечений. В течение примерно двадцати веков было использовано лишь несколько теорем о конических сечениях, хотя в древности их было доказано свыше ста. Если в ближайшее время или через несколько веков понадобятся подобные теоремы, то их быстро и без особых усилий докажут заново, не тратя времени на поиски исторических реликвий.

Вторая причина — фундаментальные исследования проводятся с большим превышением потребностей общества и науки прежде всего. Рождаются теории, от которых потом целиком отказываются (например, теория эпициклов). В последнее время в естествознании преобладают не экспериментальные, а теоретические работы, хотя всем понятно, что эксперимент составляет основу естествознания. Такое преобладание обусловливается объективным и субъективным факторами. Объективный фактор — современный эксперимент сопряжен со сложным дорогостоящим оборудованием. Субъективный — стремление исследователей любой ценой получить новые результаты. В результате рождаются много-28

численные теории ради теорий, которыми переполнены научно-технические журналы, особенно отечественные. Вместе с тем возникают целые школы, открываются институты теоретических исследований, претендующие на финансирование своих «фундаментальных исследований».

И наконец, третья причина — исследователи всегда стремились к ничем не оправданному обобщательству. Речь идет не о мысленном переходе от единичного к более общему, т.е. обобщении как одном из важнейших принципов естественно-научного познания, а об «обобщательст-ве» — переформулировании на более общем и абстрактном языке с применением новой терминологии того, что было известно и раньше, но излагалось на более простом и доступном языке. Обобщательством страдают в первую очередь гуманитарные работы. Не составляют исключения математические и естественно-научные статьи, которые обычно не связаны с новыми идеями, хотя и направлены якобы на их развитие. Конечно же, подобного рода публикации не способствуют развитию ни фундаментальной, ни прикладной науки, а наоборот, сдерживают его.

К настоящему времени, к сожалению, нет точного критерия определения фундаментальных и прикладных проблем, нет ясных правил отделения полезных исследований от бесполезных, и поэтому общество вынуждено идти на издержки.

Ценность фундаментальных исследований заключается не только в возможной выгоде от них завтра, но и в том, что они позволяют поддержать высокий научный уровень прикладных исследований. Сравнительно невысокий уровень исследований в отраслевых институтах часто объясняется отсутствием в них работ, посвященных фундаментальным проблемам.

В недрах прикладной науки, как уже отмечалось, рождаются наукоемкие технологии. Однако, несмотря на это, на территории бывшего СССР до сих пор господствует несколько высокомерное отношение к технологиям, к прикладной науке. Некоторые ученые продолжают жить вчерашним днем. Они по-прежнему считают, что призвание академических сотрудников — исключительно фундаментальные исследования. Однако наука больше не может позволить себе такую роскошь. И не только потому, что она внутренне уже готова, помимо объяснения явлений, давать и решение проблем, а потому, что она стала непомерно дорогой для общества. Общество вправе требовать, чтобы в обмен на его поддержку наука стремилась как можно быстрее выдавать на-гора практические решения и таким образом окупать себя. При подобном подходе легко выплеснуть ребенка из купели, но не видеть ключевого значения прикладной науки дальше нельзя. Кстати, на Западе тоже довольно долго существовало подобное высокомерное отношение, несмотря на то, что там намного больше денег расходуется на науку, но оно исчезло. В последнее

время в академических институтах Германии, США, Великобритании и др. прикладные аспекты науки интересуют ученых не меньше, а может быть больше, чем фундаментальные. И американский профессор, и европейский ученый стремятся увидеть практический выход своих исследований.

Нереально ожидать от Российского государства, не говоря уже об Украине, Грузии и других государствах, что они будут в полном объеме поддерживать научные исследования, т.е. будут в состоянии выделять по 100 000 долларов в год на одного ученого (это то, что на Западе тратит, скажем, биолог на исследования, на реактивы, приборы, на инфраструктуру — зарплата в эту сумму не входит). Сколь высоко мы бы себя не ценили, наивно продолжать считать, что тратя на те же исследования в десять, а то и в сто раз меньше их, мы сможем конкурировать с другими странами. Талант, конечно, компенсирует отсутствие материальных средств, но не настолько. Талантливый ученый на сегодняшний день должен быть и хорошим менеджером, и бизнесменом. Его интерес к познанию нового сегодня может реализоваться только лишь как у режиссера кино, которому нужны деньги, нужен коллектив и нужно знать, будут ли покупать его кинофильм. Нет уже в науке одиночек. Может быть, еще существуют какие-то вопросы в математике, где талант довольствуется карандашом и листом бумаги. В основном исследования — дорогостоящее коллективное предприятие, своего рода индустрия, а ученому, как кинорежиссеру, нужно видеть и уметь осветить в ней все. Разумеется, есть люди, которые, не умея этого делать, являются признанными учеными, но для них остается зачастую более скромное место в мировом научном прогрессе.

Взаимоотношения между наукой и государством не ограничиваются только товарно-денежными. Государство часто вмешивается во внутренние дела науки, а наука — во внутренние дела государства. Вмешательство государства часто приводит к отрицательным последствиям. Это можно пояснить на примере неудачи создания атомной бомбы в Германии, для правителей которой политические убеждения ученого были важнее его научных достижений. Объявление кибернетики лженаукой, гонения ученых-генетиков — все это примеры грубых вмешательств невежественных представителей власти, приведших ко всем известным печальным последствиям. Часто бывает, что чем авторитетнее ученый, тем более независим он во взглядах. Вмешательство обладателей власти искусственно нарушает нормальный ритм работы огромного организма, сложнейшей системы — науки. Подобная проблема существует с давних времен. Еще в свое время Г. Галилей в письме к герцогине Тосканской Христине писал, что вмешательство в дела ученых «означало бы, что им приказывают не видеть того, что они видят, не понимать того, что они понимают, и, когда они ищут, находить противоположное тому, что они встречают...». 30

Вмешательство науки в дела государственные и общественные гораздо сложнее и тоньше. Ни одно сколько-нибудь серьезное решение для общества не принимается без участия ученых. Поэтому правительства обрастают всякого рода научными комитетами, комиссиями, советниками, консультантами и т.п. «Отношения на всех уровнях иерархии при такой системе строятся по «оперной» схеме: политики, избранники народа распевают на правах солистов о благе народа, а ученые — мозговые придатки политиков — потрясают на правах статистов алебардами доходчивости и устрашения», — так писал известный американский физик И. Раби (1898—1988), лауреат Нобелевской премии. Иногда политики не понимают смысла объяснений советников. Из истории науки известно: когда Карл X посетил политехническую школу, профессор пытался объяснить ему, что гиперболоид состоит из одних прямых. Исчерпав все аргументы, профессор воскликнул: «Государь, даю вам честное слово, что это так!»

Политики вынуждены доверять советникам, а это означает, что демократическая власть, реализуемая посредством своих избранников, подменяется властью научно-технической элиты. И таким положением вряд ли можно восхищаться: демократия становится своеобразной ширмой, и советы ученых иногда носят субъективный характер.

Сложнейшие взаимоотношения государства, общественности и ученых должны основываться не только на представлении о сущности фундаментальных и прикладных проблем науки, но и на тех достижениях естествознания и гуманитарных наук, которые способствуют развитию и совершенствованию таких взаимоотношений.

1.5. ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ И МАТЕМАТИКА

Вряд ли вызывает сомнение правомерность утверждения: математика нужна всем вне зависимости от рода занятий и профессии. Однако для разных людей необходима и разная математика: для продавца, может быть, достаточно знания простейших арифметических операций, а для истинного естествоиспытателя обязательно нужны глубокие знания современной математики, поскольку только на их основе возможно открытие законов природы и познание ее гармонического развития. Потребность изучения математики в большинстве случаев обусловливается практической деятельностью и стремлением человека познать окружающий мир. В то же время, иногда к познанию математики влекут и субъективные побуждения. Об одном из них Сенека писал: «Александр, царь Македонский, принялся изучать геометрию, — несчастный! — только с тем, чтобы узнать, как мала земля, чью ничтожную часть он захватил. Несчастным я называю его потому, что он должен был понять ложность своего прозвища, ибо можно ли быть великим на ничтожном пространстве».

Возникает вопрос: может ли серьезный естествоиспытатель обойтись без глубокого познания премудростей математики? Ответ несколько неожиданный: да, может. Однако к нему следует добавить: только в исключительном случае. И вот подтверждающий пример. Чарлз Дарвин, обобщая результаты собственных наблюдений и достижения современной ему биологии, вскрыл основные факторы эволюции органического мира. Причем он сделал это, не опираясь на хорошо разработанный к тому времени математический аппарат, хотя и высоко ценил математику: «...в последние годы я глубоко сожалел, что не успел ознакомиться с математикой, по крайней мере настолько, чтобы понимать что-либо в ее великих руководящих началах; так, усвоившие их производят впечатление людей, обладающих одним органом чувств больше, чем простые смертные». Кто знает — может быть, обладание математическим чувством позволило бы Дарвину внести еще больший вклад в познание гармонии природы!

Известно, что еще в древние времена математике придавалось большое значение. Девиз первой Академии — платоновской Академии — «Не знающие математики сюда не входят» — свидетельствует о том, насколько высоко ценили математику на заре развития науки, хотя в те времена основным предметом изучения была философия. Академия Платона (428/427—348/347 до н.э.), одного из основоположников древнегреческой философии, — первая философская школа, имевшая, на первый взгляд, весьма косвенное отношение к математике.

Простейшие в современном понимании математические начала, включающие элементарный арифметический счет и простейшие геометрические измерения, служат отправной точкой естествознания. «Тот, кто хочет решить вопросы естественных наук без помощи математики, ставит неразрешимую задачу. Следует измерять то, что измеримо, и делать измеримым то, что таковым не является», — утверждал выдающийся итальянский физик и астроном, один из основоположников естествознания Галилео Галилей (1564—1642). В своем произведении «Пробирных дел мастер» (1623) он аргументированно противопоставлял произвольные «философские» рассуждения единственно истинной натуральной философии, доступной лишь знающим математику: «Философия написана в величественной книге (я имею в виду Вселенную), которая постоянно открыта нашему взору, но понять ее может лишь тот, кто сначала научится постигать ее язык и толковать знаки, которыми она написана. Написана она на языке математики, и знаки ее — треугольники, круги и другие геометрические фигуры, без которых человек не смог бы понять в ней ни единого слова; без них он был бы обречен блуждать в потемках по лабиринту».

Каково же мнение по этому вопросу философов? Ограничимся лишь высказыванием выдающегося немецкого философа Иммануила Канта 32

(1724—1804). Развивая философскую мысль Галилея в «Метафизических началах естествознания», он сказал: «В любом частном учении о природе можно найти науки в собственном смысле лишь столько, сколько имеется в ней математики... Чистая философия природы вообще, т.е. такая, которая исследует лишь то, что составляет понятие природы вообще, хотя и возможна без математики, но чистое учение о природе, касающееся определенных природных вещей (учение о телах и учение о душе), возможно лишь посредством математики; и так как во всяком учении о природе имеется науки в собственном смысле лишь столько, сколько имеется в ней априорного познания, то учение будет содержать науку в собственном смысле лишь в той мере, в какой может быть применена в ней математика».

Можно привести не один пример зарождения из математических идей наукоемких технологий и затем новых отраслей промышленности — прежде всего авиационной и космической, в развитие которых значительный вклад внесли наши соотечественники. Действительно, российские ученые Н.Е. Жуковский (1847—1921) и С.А. Чаплыгин (1869—1942) математически обосновали подъемную силу крыла самолета и создали основы аэродинамики, а выдающиеся наши соотечественники конструкторы А.Н. Туполев (1888—1972), С.В. Ильюшин (1894—1977), А.С. Яковлев (1906—1989), Н.И. Камов (1902—1973), М.Л. Миль (1909—1970) и другие создали уникальную авиационную технику. Основоположником современной космонавтики является российский ученый и изобретатель К.Э. Циолковский (1857—1935), впервые теоретически обосновавший возможность полета в космос и предложивший идеи создания ракетно-космической техники, в том числе и математические расчеты скорости полета ракеты, что способствовало успешному развитию отечественной космонавтики под руководством выдающегося российского ученого и конструктора С.П. Королева (1906/07—1966) при активном участии академика Б.В. Раушенбаха (1915—2001), В.Ф. Уткина (1923—2000) и др.

Без преувеличений можно утверждать, что благодаря математике естествознание становится современным. И в этом немалая заслуга наших соотечественников, выдающихся математиков А.Н. Колмогорова (1903—1987), П.С Александрова (1896—1982), И.Г. Петровского (1901—1973), М.В. Келдыша (1911—1978), В.П. Маслова (р.1930) и др. Их трудами определяется самый высокий в мире уровень развития математики, которая способствовала и способствует зарождению многих новых естественно-научных направлений, а затем и технических отраслей.

Основу естественно-научных теорий составляет математическое опи
сание со стройной логической структурой. Рассмотрим характерный при
мер логического доказательства, позволяющего сделать правильный вы-
3 - 3290 33

вод, даже не обращаясь к эксперименту как необходимому элементу естественно-научной истины. Доказательство касается того, что все тела падают с одинаковой скоростью. Оно изложено Галилеем в книге «Беседы и математические доказательства, касающиеся новых отраслей науки» (1638). Опровергая утверждение Аристотеля (что в то время было актом огромного мужества) о том, что более тяжелые тела падают с большей скоростью, чем легкие, Галилей приводит следующее рассуждение. Допустим, Аристотель прав, и более тяжелое тело падает быстрее. Скрепим два тела — легкое и тяжелое. Тяжелое тело, стремясь падать быстрей, будет ускорять легкое, а легкое, стремясь двигаться медленнее тяжелого, будет его тормозить. Поэтому скрепленное тело будет двигаться с промежуточной скоростью. Но оно тяжелее, чем каждая из его частей, и должно двигаться не с промежуточной скоростью, а со скоростью большей, чем скорость более тяжелой его части. Возникло противоречие, значит, исходное предположение неверно.

Приведенный пример иллюстрирует, насколько сильна логика рассуждений, присущая, как правило, математическому доказательству. Однако это не означает, что следует ограничиваться только подобного рода доказательствами. Выдающийся английский физик, создатель классической электродинамики и один из основоположников статистической физики Джеймс Максвелл (1831—1879) считал, что «следуя (только) математическому методу, мы совершенно теряем из виду объясняемые явления и поэтому не можем прийти к более широкому представлению об их внутренней связи, хотя и можем предвычислить следствия из данных законов. С другой стороны, останавливаясь на физической гипотезе, мы уже смотрим на явление как бы через цветные очки и становимся склонными к той слепоте по отношению к фактам и поспешности в допущениях, которые способствуют односторонним объяснениям». При этом он подчеркивал важность физического образа того или иного явления: «Мы должны найти такой прием исследования, при котором мы могли бы сопровождать каждый свой шаг ясным физическим изображением явления, не связывая себя в то же время какой-нибудь определенной теорией, из которой заимствован этот образ... Для составления физических представлений следует освоиться с физическими аналогиями, под которыми я разумею то частное сходство между законами в двух каких-нибудь областях явлений, благодаря которому одна область является иллюстрацией для другой».

Приведенные высказывания Максвелла убеждают: только при всестороннем глубоком изучении объектов и явлений возможно познание гармонии природы, породившей человеческий разум. Однако существует ли гармония вне разума? Однозначный ответ на данный философский вопрос дал известный ученый Анри Пуанкаре, профессионально владев- 34

ший не только философией, но и математикой и физикой, что придает его высказыванию особую ценность, тем более что речь идет о таком неисчерпаемом предмете рассуждений, как гармония природы в математическом понимании.

Как бы ни относились рьяные материалисты к высказыванию авторитетного мыслителя Пуанкаре, вряд ли им удастся аргументированно опровергнуть его утверждение: «Но та гармония, которую человеческий разум полагает открыть в природе, существует ли она вне человеческого разума? Без сомнения — нет; невозможна реальность, которая была бы полностью независима от ума, постигающего ее, видящего, чувствующего ее. Такой внешний мир, если бы даже он и существовал, никогда не был бы нам доступен. Но то, что мы называем объективной реальностью, в конечном счете есть то, что общо нескольким мыслящим существам и могло бы быть общо всем. Этой общею стороной, как мы увидим, может быть только гармония, выражающаяся математическими законами. Следовательно, именно эта гармония и есть объективная реальность, единственная истина, которой мы можем достигнуть; а если я прибавлю, что универсальная гармония мира есть источник всякой красоты, то будет понятно, как мы должны ценить те медленные и тяжелые шаги вперед, которые мало-помалу открывают ее нам...

Нам скажут, что наука есть лишь классификация и что классификация не может быть верною, а только удобною. Но это верно, что она удобна; верно, что она является такой не только для меня, но и для всех людей; верно, что это не может быть плодом случайности.

В итоге единственной объективной реальностью являются отношения вещей, отношения, из которых вытекает мировая гармония. Без сомнения, эти отношения, эта гармония не могли бы быть восприняты вне связи с умом, который их воспринимает или чувствует. Тем не менее, они объективны, потому что общие и останутся общими для всех мыслящих существ».