Наука и общество через призму научной революции
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Первая революция — это растянувшееся примерно на два столетия становление науки как относительно независимой социальной системы. Зародышами такой системы можно считать многие итальянские университеты начала и середины XVI века, а устойчивым ядром — возникшие уже в следующем столетии первые академии и научные общества. Они создавались для поддержки или организации научных исследований. Общество признало тем самым такие способы познания, которые опирались бы, прежде всего, на опыт и рассуждения, а не на догмы или откровения, допускали свободу дискуссий и исключали аргументы, основанные на одной лишь апелляции к авторитетам или предрассудкам, ставили превыше всего идеал экспериментальной убедительности и логической обоснованности результатов и выводов, но в то же время запрещали выносить суждения по вопросам, относительно которых нельзя было достичь единства коллективных мнений и оценок.
Даже простое перечисление причин первой научной революции заняло бы несколько страниц — пришлось бы упомянуть и о технологическом прогрессе, и о кризисе феодализма, и о разрушении идеологической монолитности средневекового общества, и о заново переоткрытой античности, и о множестве других вещей.
Национальные условия также играли здесь немаловажную роль. Так для основателей Лондонского королевского общества весьма реальным стимулом было утверждение права на хотя бы ограниченную терпимость к неортодоксальным взглядам в сфере опытного исследования природы, что было непосредственно связано с религиозной и политической борьбой в Англии середины XVII века. В результате же за сто лет (от середины XVII до середины XVIII века) наука смогла закрепиться в таких странах, как Англия, Франция, Германия (точнее, в различных германских государствах), Швеция, Голландия, завоевав и определенную степень автономии от политического и идеологического контроля, и более или менее постоянные источники социальной поддержки.
Разумеется, все это было дано не бесплатно. Свобода в исследованиях природы была предоставлена ученым в обмен на признание господствующих общественных ценностей и политическую лояльность. Не случайно уставы многих научных обществ гарантировали невмешательство их членов в дела политики, морали, богословаия; не случайно академики присягали на верность монархам. Почти исключительная поддержка лишь естественных наук также объяснялась не только утилитарными потребностями, но и стремлением оградить традиционные ценности от разрушительного влияния научной критики. Впрочем, и чисто практические причины тоже имели место — так, французские академики получали множество заданий от правительства, связанных с оценкой изобретений, усовершенствованием технологических процессов, консультациями и т. п.
Но все же произошел важнейший социальный сдвиг: правящая элита европейских монархий признала науку и дала ей определенные гарантии беспрепятственного развития, причем это признание было подкреплено и более широким общественным интересом к научным исследованиям. Наука стала «вписываться» в систему общественных отношений, а это открывало возможность достижения социальных успехов как награды за научные исследования.
Вот это обстоятельство было действительно новым — его не знала, например, античность, допускавшая вполне свободное развитие таких наук, как астрономия, математика, оптика, механика. Работа в науке сделалась социально привлекательной, и в нее все чаще приходили люди, которые раньше, вероятно, стали бы правоведами, врачами, чиновниками, просто «образованными джентльменами». Эта работа начала как-то оплачиваться, и ею смогли заниматься те, кому раньше пришлось бы иными путями добывать хлеб насущный. В науке возникла своя иерархия, здесь открылась возможность движения вверх, повышения статуса — и это также было важным стимулом для людей, в характере которых честолюбие стояло не на последнем месте.
С другой стороны, стало социально почетным и меценатство, как частное, так и государственное,— короли платили жалованье академикам, а аристократы коллекционировали физические инструменты (великолепные лаборатории созданной во время французской революции Политехнической школы были составлены из конфискованных приборов). В итоге науке впервые была обеспечена постоянная подкачка материальных и человеческих ресурсов. А это создало возможности для устойчивого увеличения числа ученых, научных институтов, количества публикаций и т. п. Наступила эпоха экспоненциального роста науки.
Конечно, наука знавала крупных меценатов и раньше: так, датский король Фредерик II еще в конце XVI века ассигновал на строительство обсерватории для Тихо Браге сумму, примерно равную (в золотом исчислении) той, которую в начале прошлого столетия Эндрю Карнеги пожертвовал на строительство крупнейшего в то время телескопа для обсерватории Маунт-Вильсон. Но теперь наука могла рассчитывать не на случайные доброхотные даяния, а на более или менее регулярное финансирование. Академии в этом смысле были в самом выгодном положении: средства научных обществ слишком сильно зависели от числа и благосостояния их членов. Кроме того, именно в академиях стало складываться ядро профессиональных ученых, общества же в своей массе состояли из дилетантов, поэтому именно академии сделались в XVIII веке хранителями самых высоких стандартов исследований. Не случайно блестящий французский философ и популяризатор науки Бернар де Фонтенель назвал свое столетие «веком академий».
Господство академической науки в XVIII веке имело два важных следствия. Во-первых, как только что говорилось, именно в академиях началась профессионализация научных исследований — тут занятия наукой давали и средства к существованию (хотя академикам тех времен и приходилось «подрабатывать» управляющими, консультантами, советниками), и открывали возможность продвижения наверх по лестнице служебной иерархии, возможность карьеры.
Академическая наука породила к середине XVIII века и еще одну важную тенденцию, которая в полной мере также проявилась лишь в следующем столетии,— специализацию науки. В XVII веке и академии, и добровольные общества выступали как носители духа нерасчлененной и единой опытной науки, которую они противопоставляли бездоказательности схоластики и умозрительной философии. Общества, где преобладали любители, и через сто лет оставались по преимуществу союзами естествоиспытателей, интересующихся всем на свете, но в академиях возникли «классы» и «отделения», членами которых были ученые, работавшие преимущественно в какой-то одной науке. Правда, эта специализация была частичной — новые работы должны были обсуждаться на общих собраниях, и они же принимали решения относительно всех внутренних дел академий.
Академии были небольшими и весьма замкнутыми храмами для элиты — они не могли вместить в себя всех серьезных исследователей, число которых постоянно росло. Добровольные общества могли расширяться в принципе неограниченно, но именно это приводило к засилью дилетантов. Наука требовала все больше средств, а щедрость венценосных и титулованных меценатов была непостоянной. К концу XVIII века наука росла уже такими темпами, что прежних источников ее материальной поддержки стало не хватать. Приобрести новые она могла, только расширив социальное признание своей полезности, а этому уже препятствовали сложившиеся формы ее организации. Нужны были новые типы научных институтов, которые смогли бы объединить возросшее число исследователей, удовлетворяя вместе с тем какие-то насущные потребности общества.
Кризис традиционных научных институтов проявлялся и в другом. Как мы говорили, специализация науки не была организационно закреплена. Но сами исследования, фронт которых сильно расширился, не могли сохранить прежний всеобъемлющий характер. Появлялось все больше ученых, занятых в какой-то определенной области, — они нуждались в специализированных лабораториях, журналах, семинарах, а всего этого прежние научные институты обеспечить не могли. Кроме того, наука все настоятельнее нуждалась в постоянной подготовке своих кадров, причем такой, которую она сама и могла бы контролировать.
Становление физики
Реакцией на этот кризис и стала вторая научная революция. Это была пересадка науки с академической на университетскую почву.
Конечно, такая пересадка, растянувшаяся примерно на столетие, была делом очень сложным. Причин для нее было много: и общий рост потребности в квалифицированных специалистах, и повышение роли университетов как хранителей культурных ценностей, и создание во многих европейских странах достаточно массового среднего образования, и — опять-таки! — многое другое. Оставаясь же в рамках нашей темы, можно сказать, что в результате такой пересадки наука получила существенно новые источники социальной поддержки. Это и сохранило возможность ее экспоненциального роста. Общество уже было готово выделять значительные средства на высшее образование, и часть их могла беспрепятственно отвлекаться для собственно исследовательской работы.
В высшей школе оформился и завершился процесс профессионализации и специализации науки. Важнейшее условие формирования любой профессии — возможность контроля за подготовкой новых кадров, и как раз в университетах такая возможность появилась. Традиционное разделение университетов на факультеты и сама система преподавания «по предметам» облегчали и структурирование исследований по отдельным направлениям, и подготовку специалистов определенных профилей.
Эта проблема достаточно массовой и целенаправленной подготовки научных кадров (не только обучения будущих ученых тому, что они должны были знать и уметь, но и введения их в мир целей и ценностей науки, их, как сказали бы социологи, социализации в системе науки) была вполне успешно решена высшей школой. Лучших студентов оставляли при кафедрах для подготовки к самостоятельным исследованиям; в американских университетах появились аспирантские отделения. В двадцатых — тридцатых годах прошлого века в Германии возникают первые регулярные научные семинары и первые большие лаборатории, где студенты могли не только обучаться азам экспериментальной техники, но и ставить собственные опыты. Сама идея «исследовательского» университета, не только хранящего и распространявшего мудрость прошлых веков, но и создающего принципиально новое знание, также зародилась в Германии, хотя свое наиболее полное воплощение она получила в США уже на рубеже девятнадцатого и двадцатого веков.
Вторая научная революция началась неодновременно в разных странах. Во Франции ее начало было связано с таким драматическим событием, как закрытие 8 августа 1793 года всех королевских академий, в том числе и Академии наук, и своего рода насильственной пересадкой научных исследований в новые учебные институты, среди которых главную роль играла Политехническая школа — из студентов ее первых выпусков вышли такие звезды французской науки, как Био, Малюс, Гей-Люссак, Араго, Пуассон. В Германии она восходит к прусским университетским реформам 1806-1818 годов, в Англии — к модернизации Оксфорда и Кембриджа в середине столетия и созданию новых, так называемых «краснокирпичных» университетов, в США — к периоду реконструкции после Гражданской войны и педагогическим экспериментам в больших частных университетах: Гарварде, Джонса Гопкинса, Кларка, Чикагском.
О последствиях второй научной революции можно говорить долго, но я остановлюсь только на одном. Закрепив специализацию науки, она в то же время восстановила ее единство, ослабив унаследованное от семнадцатого столетия противопоставление «точного» и «объективного» знания о природе «неполному», «расплывчатому» и основанному скорее на мнениях, нежели на фактах, знанию об обществе и человеке. И среди важнейших причин этого сближения была чисто социальная: новые «дома науки», университеты, вмещали в себя и естественнонаучные, и гуманитарные дисциплины, создавая возможность для как никогда ранее интенсивных контактов между представителями тех и других. Да и сама организация преподавания и исследований зачастую отливалась в сходные формы. Так, первые научные семинары в германских университетах возникли у филологов и историков, и лишь позднее их переняли физики.
Ищу фонды
Пока что я описал две научные революции. Где же искать третью революцию, с чего датировать ее начало, с чем связывать ее результаты? Признаюсь сразу — здесь пока что много неясного.
Можно считать, что третья революция начинается с появления прикладной науки, с роста промышленных лабораторий и с создания технических исследовательских и учебных институтов. В этом случае истоки третьей революции надо относить к семидесятым годам XX века, к возникновению первых отраслей «наукоемкой» промышленности — химической и электротехнической. Технологическое использование научных исследований и разработок действительно дало науке новых клиентов, а тем самым и новые средства, что было важным фактором сохранения ее экспоненциального роста.
Можно связать начало третьей научной революции с первыми попытками государства регулировать исследования, что также сопровождалось дополнительными (и очень обильными) ассигнованиями. Тогда это начало надо относить ко второму десятилетию прошлого века, а завершение — к пятидесятым годам. Вот несколько цифр, которые помогут оценить масштабы произошедших перемен. Все затраты федерального правительства США на научные исследования и разработки в 1900 году составили около трех миллионов долларов, и даже к 1940 году они поднялись лишь примерно до 120 миллионов. Однако через двадцать лет федеральное правительство выделило на эти цели 7,6 миллиарда; по оценкам на 1980 год федеральные ассигнования приближаются к тридцати миллиардам, и примерно такова же доля промышленных фирм.
Наконец, можно считать революцией возникновение наднациональных научных институтов типа, скажем, знаменитого ЦЕРНа — тогда ее начало придется отнести к периоду шестидесятых годов.
Но в самом возникновении (конечно, не в масштабах) прикладной науки, строго говоря, нет ничего принципиально нового: ею немало занимались и академии XVIII века. Это же относится и к государственной поддержке науки: новая для Англии и США, она была обычным делом во Франции, где научные центры еще в XIX веке практически целиком существовали на государственные субсидии, а также в Германии, где такие субсидии обеспечивали до двух третей потребностей университетов. Даже государственное управление научными исследованиями имеет свои аналоги в истории,— например, не будет большой ошибкой говорить о научной политике правительств революционной Франции.
Действительно новое, пожалуй,— только объединение усилий многих государств для совместных исследований, прежде всего в таких областях как космос, ядерная технология, физика высоких энергий. Однако возникшие здесь институты по своему типу не слишком отличаются от «кооперативных» исследовательских центров, не имеющих международного статуса, а сегодня их не столь уж мало. Так, Лаборатория имени Ферми в Батавии под Чикаго, где находится крупнейший в мире протонный ускоритель, принадлежит огромному консорциуму — Университетской исследовательской ассоциации.
Может быть, никакой научной революции и не происходит и можно говорить лишь о естественном развитии тенденций прошедших этапов истории науки? Это тем более соблазнительно, что устоявшееся разделение труда не слишком меняется: «чистая» наука и сегодня по преимуществу делается в университетах и институтах академического типа, а в тех промышленных лабораториях, где ведутся фундаментальные исследования, ученые работают примерно в тех же самых условиях, что их университетские коллеги. Есть, однако, и иные, не столь явные тенденции, развитие которых позволяет предположить, что социальное существование науки начинает довольно радикально меняться. Вот некоторые из них.
В последние пятнадцать лет экспоненциальный рост науки резко замедляется, а иногда и приостанавливается. Доля ассигнований на исследования и разработки в валовом национальном продукте многих стран снижается.
Есть серьезные основания считать, что во всем мире уменьшается престиж науки, а возможно, и научной деятельности в целом. Выпуск докторов наук по естественнонаучным специальностям постоянно снижается.
Соблазнительно отнести все за счет экономической ситуации, но сама по себе она мало что объясняет. В США в период депрессии тридцатых годов расходы на исследования и разработки удвоились, причем, что любопытно, прежде всего, из-за высокого темпа роста ассигнований на фундаментальные исследования; рост научных кадров также был в это десятилетие очень быстрым.
Для того, чтобы оценить значение этих цифр, учтем: само становление «большой науки» двадцатого века стало возможным именно из-за того, что доля затрат на исследования и разработки в валовом национальном продукте постоянно и быстро возрастала. Так, в США в 1920 году она лишь немного превышала 0,1 процента, в 1940 году приблизилась к 0,4 процента, в 1960 году она составила более 2,5 процента. (Такие же тенденции характерны и для других стран, создавших у себя «большую науку»). Можно поэтому предположить, что уровень в 3—4 процента валового национального продукта является пределом,— дальше наступает либо насыщение, либо даже снижение доли общественных затрат на поддержку науки.
Все это наводит на мысль, что сегодняшняя наука подошла к каким-то действительно глубинным переменам своего социального существования. Отныне ей, очевидно, придется подчиняться более жесткому общественному контролю и в большей степени связывать свои проблемы и возможности с ресурсами и потребностями общества.
Это в полной мере относится и к ее «ядру» — фундаментальной науке. До сих пор она всегда сама определяла направления своего развития, исходя лишь из своих собственных интересов. Отсюда идеология фундаментальной науки: все проблемы, интересные с чисто познавательной точки зрения, должны исследоваться, чего бы это ни стоило.
Разумеется, все это ни в коей мере не означает «конца» фундаментальной науки. Сама «технология» научного исследования обладает одним счастливым свойством: проблемы, кажущиеся узко прикладными, техническими, начинают приносить подчас очень глубокие результаты.
С другой стороны, любая относительно полная и завершенная научная теория обычно открывает возможность постановки огромного множества проблем, равно интересных с точки зрения их собственно научной значимости. В этих условиях прогресс фундаментального знания начинает сильно зависеть от внешних «заказов» — именно они предлагают науке тот или иной выбор ее исследовательских программ и обеспечивают возможность их активной разработки.
Здесь резко возрастает роль и прикладной науки, играющей роль своеобразного «переводчика», «интерпретатора», перекладывающего внешние запросы на язык собственно научных теорий и проблем. Скажем, задаче получения управляемой термоядерной реакции — это чисто внешний заказ науке, сам по себе никаких собственно научных проблем еще не содержащий. Прикладная наука, выполняя этот заказ, занялась изучением плазмы, что привело к стимуляции исследований в области магнитной гидродинамики в целом.
Необходимость моделировать такие физические процессы, как распространение ударных волн, движение плазмы в электрических и магнитных полях и т. п., сконцентрировала усилия физико-теоретиков и математиков на решении нелинейных дифференциальных уравнений гидродинамики, а исследование таких уравнений уже самих по себе привело к постановке множества чрезвычайно глубоких задач фундаментального характера. Не будь этого внешнего заказа со всеми его последствиями (привлечение в новую область большого числа специалистов высокого класса, получение экспериментальной базы, вычислительной техники и т. п.), вряд ли эти задачи были бы сейчас поставлены и решены.
Конечно, новая система взаимоотношений науки с обществом порождает ряд непростых проблем. Ведь сама «внутренняя этика» чистой науки, нормы взаимоотношений между учеными, ценности, на которые они ориентируются в своем профессиональном поведении,— все это возникло в условиях становления автономии науки, когда ученые самостоятельно определяли свои задачи и оценивали работы друг друга. Эти принципы не всегда работали идеально, но в целом наука развивалась, и даже весьма успешно. Разумеется, чрезмерная изоляция науки от потребностей общества пагубна для нее же самой. Однако представим себе, что выбор проблем стал определяться не их внутренней значимостью, а возможностью выгодно или эффектно продать их влиятельным заказчикам. Увы, боюсь, что в этом случае наука не избежала бы судьбы, предопределенной бессмертным законом Паркинсона.
Как бы то ни было, очевидно, что период экстенсивного развития «большой» науки подходит к концу. Он дал свои плоды — наука стала массовой областью человеческой деятельности, обладающей огромной интеллектуальной и технической базой, большим человеческим потенциалом, достаточно высоким (хотя, еще раз подчеркну, не сохраняющимся автоматически!) общественным престижем.
В этих условиях социальная эффективность и даже сама жизнеспособность науки будут определяться тем, насколько интенсивно она сможет использовать свои ресурсы и гармонично сочетать собственные цели и ценности с потребностями общества, насколько удастся ей сохранить дух внутренней самокритичности, поддерживающий высокие «стандарты качества» исследований, приобретя в то же время необходимую восприимчивость к социальным запросам. Этот процесс перехода «большой» науки от экстенсивной динамики к интенсивному развитию и преобразованию, который, несомненно, будет сопровождаться (и уже сопровождается!) глубоким изменением социальных институтов науки, может, вероятно, быть назван третьей научной революцией.
Автор: А. Левин.