Введение

Мельников В.И.

Известно, что в развитии любой науки наступает момент, когда содержание фундаментальных исходных понятий становится недостаточным для описания и объяснения всего комплекса непрерывно увеличивающегося объема экспериментального материала, относящегося к сфере интересов данной науки [5, 9, 92, 96].

Нарастающие противоречия (появление научных аномалий) со временем вынуждают науку пересматривать и дополнять существующие понятия или вводить новые, более емкие и совершенные, а в пределе полностью менять понятийный аппарат, с соответствующим преобразованием известных и установлением новых взаимозависимостей.

В этом случае говорят о смене парадигмы науки или отдельной ее части, своего рода революции глобального или локального масштаба [38, 92]. Как правило, это является результатом постепенного эволюционного развития науки на базе последовательного накопления экспериментального и аналитического материала.

Новая парадигма может относиться также к комплексу родственных наук или к междисциплинарной области. В этом случае часто новая парадигма предшествует появлению новой науки. Так было, например, с математической физикой, биофизикой, биохимией и другими пограничными науками. Некоторые новые парадигмы открывают новые проблемные поля, как, например, общая теория систем Л. Берталанфе, синэнергетика Г. Хакена [103], да и появление самой теории развития науки Т. Куна [38] является примером появления новой междисциплинарной парадигмы. Смена парадигмы является своеобразным качественным прорывом в развитии науки и часто представляет собой весьма болезненный процесс. Период полного игнорирования, непонимания и отрицания в случае прогрессивности парадигмы завершается в конечном итоге общим признанием и частичным или полным пересмотром существующих представлений и устаревших основных положений данной науки.

При этом степень драматизма пропорциональна степени новизны парадигмы, но также пропорциональна и возможная эффективность парадигмы для развития науки, включая формирование новых представлений. Особенно сложно процесс смены парадигмы протекает в исторически устоявшихся, прочно сформировавшихся науках с разветвленным многоуровневым понятийным аппаратом.

Процесс смены парадигм осложняется также с увеличением уровня общности вводимых понятий. В свою очередь, пропорционально возрастают возможности новой парадигмы, так как повышение общности понятий неизбежно связано с увеличением емкости их содержания, и, как следствие, признание таких новых научных систем может затягиваться на десятилетия и даже столетия.

Известны драматические страницы истории науки, связанные с введением понятий энергии, эфира, наук генетики, кибернетики и других. В сопротивлении научного сообщества введению новой парадигмы есть определенный исторический рационализм, реализующий некоторый защитный механизм, предохраняющий науку, а иногда и все научное мировоззрение от застоя, а иногда и регресса. Достаточно вспомнить историю понятий теплорода, флогистона, философского камня. Победа теологической парадигмы в средние века затормозила развитие технического прогресса и всей цивилизации на столетия. Несмотря на это, смена парадигм неизбежна, как неизбежен и сам научный прогресс.

В настоящее время наибольшие трудности, а иногда и неразрешимые принципиальные противоречия в исследовании реальных объектов, связаны с неизбежной односторонностью и идеализацией их описания средствами отдельных «независимых» наук. Для этого в каждой науке существует большое количество частных локальных законов и правил, описывающих отдельные «независимые» стороны, элементы и связи одного реального объекта. Неизбежным следствием этого является искажение представления об объекте в целом, а в конечном итоге иногда и деформация всего научного мировоззрения. Благодаря этому становятся принципиально неразрешимыми как некоторые задачи отдельных наук, так и некоторые проблемы общечеловеческого масштаба. По этой причине нашим предкам не просто было установить и доказать шарообразность Земли, ученым 19 века представить, что материки движутся, что наследственность закодирована в материальном носителе и т.д.

Сложившуюся ситуацию хорошо иллюстрирует известное выражение «из-за листьев леса не видно». Современные ученые часто подобны врачам узкой специализации, лечащим не больного, а болезнь. Природа не знает, что при изучении мы делим ее на части и затем не очень удачно собираем. Но от этого страдает не природа, а мы, наши знания о ней. Причина здесь одна – наши ограниченные исследовательские, в частности, экспериментальные возможности. Но со временем они тоже расширяются: развиваются экспериментальная база, аналитические и методологические возможности.

В этой связи можно процитировать «отца» синергетики Г. Хакена: «Информацию, перегруженную огромным количеством деталей, затемняющих существо дела, необходимо сжать, превратив в небольшое число законов, концепций, идей. Синергетику можно рассматривать как одну из таких попыток» [103], т.е. необходимо постоянное выделение из необозримых массивов информации наиболее общих положений, законов и принципов, являющихся своего рода каркасом для построения всей естественнонаучной картины мира. Естественно, эта общая основа должна впитывать в себя все последние достижения науки, а не пользоваться ископаемыми понятиями.

Одной из целей данной работы является совершенствование методологии исследования на базе использования для этого предельно общего понятийного аппарата, обладающего максимальным объемом исходной информации. По своей сути, благодаря комплексности, цельности, многосторонности и вероятным перспективам, данную работу можно рассматривать как некоторую новую междисциплинарную, а точнее, общенаучную теорию, позволяющую свести в единую систему достаточно широкий класс объектов, процессов и явлений, относящихся к разным областям знаний и разным научным дисциплинам, в частности, философии, физике, математике, биологии и др. Некоторые выводы распространяются на космологию, медицину, этику, филологию.

Близость к философии определяется уровнем общности исходных понятий и объектов исследования, а также рядом аналогий между законами философии и некоторыми зависимостями теории. Близость к физике определяется общими методами описания и исследования (прежде всего количественными), однозначностью результатов, к биологии – качественным содержанием некоторых исходных понятий, к математике – абстрактностью и предельной экстраполяцией ряда исходных понятий и зависимостей.

Предлагаемая теория позволяет наметить направления решения многих традиционных проблем этих наук, предложить новую непротиворечивую интерпретацию ряда известных экспериментальных данных, объяснить ряд известных явлений и рационализировать средства их описания. Центральным фундаментальным понятием (а точнее, категорией) предлагаемой теории является понятие «абсолютно замкнутая система». Поэтому при дальнейшем изложении будем называть ее теорией замкнутой системы (ТЗС).

Возможность разработки ТЗС появилась в результате накопления за последние столетия больших массивов экспериментального и аналитического материала, появления комплексов новых обобщающих понятий, зависимостей, законов (понятия среды, энергии, энтропии, законов сохранения и др.), появления ряда междисциплинарных теорий и законов, а также ряда «пограничных» наук (синергетика, философия науки, информатика, астрофизика, математическая физика, биофизика, космология и многие другие).

На базе этих достижений появилась возможность системного количественного описания любых объектов и процессов и создания таким образом общей методологии их исследования, т.е. разработки ТЗС, включая разработку исходных понятий, их взаимосвязи и следствия. Примеры реализации этой методологии при решении проблемных вопросов различных наук приведены в следующих разделах.