вход

хроника

клуб

корзина

мейл

Алексей Тарасов

Роль проблем в росте научного знания

(тезисы к докладу)

•  анонс.

В докладе я намереваюсь показать, что роль проблем в науке необычайно высока: обнаружить проблему (по Куну – головоломку) в научной теории значительно сложнее, нежели предложить решение ее. Я попытаюсь дать анализ проблем как таковых и разделить их по видам, я назову их степенями [важности]. Я приведу массу примеров, как из истории науки (астрономии и биологии), так и современного ее состояния, в которых покажу, как с помощью обнаруженных проблем и с учетом их степени возможно оценить необходимость смены теории и/или парадигмы, или необходимость разработки новой, более общей и включающей, т.о. старую, теорию или парадигму.

•  список литературы

1. Карл Р. Поппер «Предположения и опровержения» М. АСТ 2004.

2. К.Р. Поппер «Объективное знание. Эволюционный подход.» М. УРСС 2002

3. Сборник «Структура научных революций» Томас Кун. М. АСТ 20003.

3.1 В.Ю. Кузнецов «Понять науку в контексте культуры» стр.3-9

3.2 Томас Кун «Структура научных революций»стр. 9-269

3.3 Имре Лакатос «Фальсификация и методология научно-исследовательских программ» стр.

269-455

3.4. Имре Лакатос «История науки и ее рациональные реконструкции» стр. 455-525

3.5 Карл Поппер «Нормальная наука и опасности, связанные с ней» стр. 525-539

3.6 Томас Кун «Логика открытия или психология исследования?» стр. 539-537

3.7 Томас Кун «Замечания на статью И. Лакатоса» стр. 577-593

3.8. Имре Лакатос «Ответ на критику» стр. 593-605

4. Тарасов Алексей «Новая теория космоса и жизни» не опубликована

5. Сборник «Современная философия науки» составитель Печенкин А.А. М. «Логос» 1996

5.1. Т. Кун «Объективные, ценностные суждения и выбор теории» стр. 61-83

•  глоссарий.

Парадигма – [ греч. pararadeigma] пример, образец. Термин, введенный Т. Куном. П. – традиционная, либо предлагаемая новая, исходная концептуальная схема, модель постановки научных проблем и методов их исследования и решения, господствующих в течение определенного исторического периода в научном сообществе. Когда П. изменяется, то изменяются критерии, определяющие правильность как выбора проблем, так и предлагаемых решений. Рамки парадигмы определяют не только видение проблем, но значение используемых терминов. Так, например, масса, эквивалентная энергии, в Эйнштейновской теории гравитации, в корне отлична от массы в Ньютоновской П.

Проблема – [ греч. problema задача] в широком смысле – сложный теоретический или практический вопрос, требующий изучения, разрешения; в науке – противоречивая ситуация, выступающая в виде противоположных позиций в объяснении каких-либо явлений, объектов, процессов и требующая адекватной теории для ее разрешения.

Теория – [ греч. theoria рассмотрение, исследование ] . Система основных идей в той или иной области знания; форма научного знания, дающая целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности. Разработка и верификация Т., по Куну, производится в рамках той или иной парадигмы, которая определяет как круг решаемых проблем, так и набор и иерархию фактов, лежащих в основе Т.

Исследовательская программа, ее жесткое ядро и защитный пояс – термины введенные Лакатосом. Сам Лакатос не дал строгих определений этих терминов, по Куну, исследовательская программа и парадигма означают приблизительно одно и то же.

•  тезисы

1. такие авторы, как Кун, Поппер, Лакатос являются по сей час авторитетными в разделе философии науки, потому исследование их работ актуально.

2. предложенные Поппером шесть типов случаев для сравнения теорий ,я назову их критериями для сравнения, есть смысл добавить еще критериями, относящимися к постановке проблем.

3. под проблемами я и сэр Карл подразумеваем несколько разное.

4. различия между концепциями Поппера (Лакатоса) и Куна несколько преувеличены.

5. наиболее удобно пользоваться терминологией Лакатоса, как наиболее структурированной; в жестком ядре часто можно выделить еще и базовую посылку.

6. возможно разделить проблемы по видам, я назову их степенью [важности] в зависимости от того, к какой части исследовательской программы данная конкретная проблема относится. (1я степень – проблемы (Поппер), 2я степень – головоломки (Кун), 3я степень – непроявленные на данный момент, скрытые - эзопроблемы (я).)

7. анализ проблем по степеням – степень проблемы изменяется при принятии новой программы (научной революции) скачком, при постепенном накоплении (период нормальной науки) – плавно.

8. в зависимости от степени проблематичности исследовательской программы можно делать вывод о том, что конкретно необходимо изменять: теорию и/или парадигму, или есть необходимость разработки новой, более общей и включающей, т.о. старую, теорию или парадигму.

Предыстория в качестве вступления.

Предлагаемый Вашему вниманию доклад рождался в муках. Прежде всего, тема доклада относится к сфере самых острых моих интересов, что являлось дополнительным стимулом к желанию подать тему наиболее интересно. Авторы - Кун, Поппер, Лакатос вызывают у меня уважение(что бывает достаточно редко), а прочтение их книг – восторг, а к проблемам вообще и в науке в частности, отношение у меня трепетное, так что я не могу сослаться, как в случае с Хантингтоном, на неосведомленность. Но тут появляется другая проблема: как вместить в рамки доклада огромный объем информации, которым мне хочется поделиться? В конце концов, я решил построить его в виде действительной истории рождения идеи, это будет наиболее естественно и логично, а бо льшую часть посвятить «метапроблеме проблемы» и примерам, а меньшую – Куну и Попперу – к ним, при желании «клубящихся» мы еще вернемся на других заседаниях.

1. такие авторы, как Кун, Поппер, Лакатос являются по сей час авторитетными в разделе философии науки, потому исследование их работ актуально.

(А иначе зачем мы их обсуждаем?!) По крайней мере мне не удалось обнаружить более современных авторов, имеющих ощутимое влияние в данном разделе философии.

2. предложенные Поппером шесть типов случаев для сравнения теорий, я назову их критериями для сравнения, есть смысл добавить еще критериями, относящимися к постановке проблем.

Наибольший интерес в философии науки у меня вызывает возможность получения оценки, с помощью ее разработок, научных теорий. Прочитав [1стр. 387], я решил дополнить 6 критериев (по Попперу – типов случаев) , в которых мы можем сказать, что предлагаемая новая теория t 2 превосходит общепризнанную старую теорию t 1 :

(1) t 2 делает более точные утверждения, чем t 1 , и эти более точные утверждения выдерживают более точные проверки;

(2) t 2 учитывает и объясняет большее количество фактов, чем t 1 , (это включает и предыдущий случай, когда, при прочих равных условиях, утверждения t 2 являются более точными);

(3) t 2 описывает или объясняет факты более подробно, чем это делает t 1 ;

(4) t 2 выдержала те проверки, которых не выдержала t 1 ;

(5) t 2 предложила новые экспериментальные проверки, не обсуждавшиеся до ее появления (эти проверки не были выд­винуты теорией t 1 и, может быть, даже неприменимы к t 1 ), и t 2 выдержала эти проверки;

(6) t 2 объединила или связала различные проблемы, которые до ее появления не имели между собой связи;

еще двумя:

(7) t 2 вскрыла новые проблемы, которые не были увидены или обнаружены в рамках теории t 1 ; и (8) t 2 дала объяснение (предложила варианты объяснений) этим новым проблемам.

Это была единственная правка, которую я решил сделать, поэтому мне захотелось разобраться, согласился ли бы сам Поппер с таким дополнением?

Я был поражен, насколько много места Поппер уделяет роли проблем. Т.е., вроде бы Поппер согласен с важностью постановки проблем, причем именно в предложенном мною варианте: «К тому же они [результаты новых экспериментов, порожденных новой теорией] поставят перед нами новые проблемы , которые должны быть решены новыми теориями.» [1стр. 403] И: «Каждое решение некоторой проблемы порождает новые нерешенные проблемы , более глубокие по сравнению с первоначальной проблемой и требующие более смелых решений.» [1стр. 55 тезис 10] (курсив здесь и далее – авторский, а подчеркивание - мое А.Т.) И даже более: «Одна из задач философа ... заключается в том, чтобы увидеть загадку, проблему или парадокс там, где ранее их никто не замечал.» [1стр. 310], и уж совсем рядом, перед формулированием критериев: «наиболее весомый вклад в рост научного знания, который может сделать теория, состоит из новых, порождаемых ею проблем .» [1стр. 371] Однако, он не считает необходимым добавлять к указанным 6 критериям, еще и отношение теорий к проблемам. Еще меня очень смутило, что проблемы, по Попперу, как бы берутся ниоткуда, до новых теорий их как бы и не существует вовсе. Но ведь мы их не выдумываем: проблемы несоответствия наших теорий и действительного состояния вещей и явлений в Природе существуют, просто иногда мы их еще не замечаем. К примеру, когда Пифей из Массилии сообщил, после своего морского путешествия в Северную Европу вплоть до Исландии (в Гиперборею) о замершем море и полночном Солнце, то его просто высмеяли, а его сообщение подвергли анафеме – в рамках теории геоцентрической Вселенной такого, что Солнце не заходит в течение более суток, не могло быть. В рамках той же теории геоцентрической, и даже гестиоцентрической Вселенной не мог возникнуть вопрос о конечности или бесконечности пространства и времени, она была как-бы самодостаточной. Но это же вовсе не означает, что этих и других вопросов, этих проблем, например фотометрического и гравитационного парадоксов, не существовало, а они появились только с принятием гелиоцентрической системы мира. Просто они находились как бы далеко за рамками этой теории. И тут я понял, что:

3. под проблемами я и сэр Карл (так его называет Кун) подразумеваем несколько разное.

Поппер говорит о « подлинных, новых и фундаментальных проблемах » [1стр. 531] и отличает их от «остроумных» и «головоломок» (по Куну) [там же]. Что имеется, при этом, в виду? «... слабое место данной теории, -которое- ставит важную новую проблему для любой новой объяснительной теории .» [2стр. 24], и: « решения некоторых проблем, которых не дают другие теории. Ведь хотя мы требуем, чтобы новая теория давала решение и проблем, решенных ее предшественницей , и проблем , которые предыдущей теории не удалось решить, разумеется, всегда может., случиться, что будут предложены две или более новые конкурирующие теории, каждая из которых удовлетворяет этим требованиям и вдобавок предлагает решения каких-то проблем, которых не решают остальные .» [там же] Еще точнее, это: « существовавшие ранее проблемы — те проблемы, которые порождают теорию и в отношении которых рассматриваемые в данном случае теории являются конкурирующими .» [2стр. 142] Для Поппера – « проблема – это затруднение » [2стр.178], уже существующее в теории затруднение, причем принципиальное.

Т.е. сэр Карл под термином проблема понимает нечто иное, чем я (и Кун). Но почему? Настораживало меня также то, что Кун с Поппером полемизируют, а с Куном я также согласен практически по всем вопросам. Что за непонятная всеядность? Это обескураживало, и я стал искать ответ на этот вопрос также. Тем более, что меня интересовало потому, что Кун также предлагает критерии оценки теорий, и не менее, на мой взгляд, эффективные. Например, роль решающих экспериментов [3-1стр. 199], (с чем согласен также и Поппер, [1стр. 190] называя их иногда «решающие случаи» [1стр. 189] ) «Неспособность справиться с возникающими в развитии нормальной науки ... задачами по решению головоломок» [3-1стр. 103], и «быстрое умножение вариантов теории, есть весьма обычный симптом ее кризиса.» [3-1стр. 104]. Разработки Куна и Поппера дают ученым теоретический инструментарий, пользуясь которым можно более осознанно, делать выбор между теориями и, также, раньше осознать необходимость отказа от исчерпавшей себя теории.

У меня появилась догадка, что между их позициями нет резкого антагонизма, а различия вызваны тем, что рассматривая историю науки, они анализируют различные по масштабам временны е отрезки: Поппер - две конкурирующие теории – минимальный, а Кун – больший отрезок, поэтому он выделяет две конкурирующие парадигмы. (Кстати, те же временны е отличия характерны и для противостояния Поппера и Шпенглера, и именно они не дали Попперу, исследовавшего минимальные временны е отрезки, увидеть некоторую повторяемость, присутствующую на отрезках бо льших.)

4. различия между концепциями Поппера (Лакатоса) и Куна несколько преувеличены.

Кун постоянно подчеркивает совпадение взглядов, говоря: «мы оба подчеркиваем», «мы оба вводим», «мы оба настаиваем», «мы оба едины» [3-6стр. 541-545], и даже «мы оба отвергаем«, и «мы оба не считаем» [3-6стр. 541, 554]. С совпадением их взглядов согласен и Поппер. «Это однако не так в той области, где сэр Карл их ищет , поскольку его концепция науки не позволяет ему даже увидеть само существование нормального исследования. Вместо этого он рассматривает чрезвычайные или революционные эпизоды в развитии науки .» [3-6стр. 554] Поппер не видит разницы между отдельной, пусть даже влиятельной теорией и парадигмой , задающей рамки для формулирования ряда теорий – научной программой, постоянно называя парадигму «господствующей теорией (называемая им – Куном – парадигмой)» или «управляющая всем теория («парадигма», как он – Кун – говорит)» [3-5стр. 530, 532]. Собственно с этим согласен и сам Поппер: «я совершенно не обращаю внимания на то, что Кун называет «нормальной наукой», и что я занят описанием исключительно того, что он называет «экстраординарным исследованием» и «я охотно готов признать, что в лучшем случае лишь смутно представляю себе это различие [ между нормальной наукой и экстраординарной (революционной)] [3-5стр. 528]. Это то как раз и приводит к различиям в их взглядах: «Сэр Карл сделал ошибку, когда перенес отдельные характеристики повседневного исследования на происходящие время от времени революционные события, в которых научный прогресс наиболее очевиден, и, соответственно проигнорировал повседневные исследования. В частности, он стремится решить проблему выбора между теориями во время революции с помощью логических критериев, которые применимы в полной мере только тогда, когда теория уже принята.» [3-6стр. 564] Именно это временно е несоответствие приводит и к различному отношению к проблемам и даже к необходимости называть их по разному: «...я описываю работу ученого как разрешение головоломок , а сэр Карл описывает ее же как разрешение проблем ... Я использую термин «головоломка», чтобы подчеркнуть, что трудности, с которыми, как правило, сталкиваются даже самые лучшие ученые ... являются лишь вызовом их изобретательности. Перед трудностями стоит ученый , а не его теория.» [3-6стр. 570] Представленные в таком ракурсе, становятся более понятными и совпадения и различия взглядов Поппера и Куна, и, пожалуй, даже более, чем представляли себе сами авторы. Посмотрите, например, к каким ухищрениям прибегает Кун: «Основное внимание нужно обратить не на те периферийные зоны смысла, в которых выявляются наши второстепенные разногласия, но именно на главное, в чем я и сэр Карл, кажется сходимся. Мы оба ссылаемся на одни и те же данные, в значительной мере мы видим одни и те же линии на той же самой бумаге, вопрошая, что это за линии и данные, мы часто даем одни и те же ответы – или по крайней мере такие ответы, которые неизбежно выглядят как одни и те же, когда их рассматривают изолированно друг от друга, по методу «вопрос-ответ». Несмотря на это, в ряде случаев я убеждаюсь в том, что часто, когда мы говорим одно и то же, наши интенции весьма различны. Хотя линии одни и те же, фигуры, возникающие из них, вовсе не одинаковы. Поэтому я называю то, что нас разделяет, скорее гештальт-переключением , чем несогласием, и поэтому же я одновременно сбит с толку, и заинтригован тем, как лучше объяснить эти наши расхождения. Как мне убедить сэра Карла, знающего все то, что знаю я о развитии науки, и так или иначе уже сказавшего нечто об этом, в том, что предмет, который он называет уткой, я называю кроликом?» [3-6стр. 543]. Куну приходится еще возвращаться к своему кролику, но без выявления временны х различий, я так думаю, ему так и не удалось его четко отделить от попперовской утки. Я бы сказал, что между позициями Куна и Поппера нет острого антагонизма, они скорее дополняют друг друга.

Любопытно, что ученик и последователь Поппера – Лакатос – высказывается совершенно непримиримо: «Столкновение взглядов Поппера и Куна – не просто спор о частных деталях эпистемологии. Он затрагивает главные интеллектуальные ценности, его выводы относятся не только к теоретической физике,» [3-3 стр. 275] и обвиняет Куна в иррациональности: «с позиции Куна, научная революция иррациональна» [3-3 стр. 374]. Хотя Кун не видит особых отличий с позицией Лакатоса также, заявляя, что: «Лакатос неоднократно заявляет то же самое» и «взгляды Лакатоса нельзя отличить от моих или аналогичных взглядов. Напротив, именно здесь мы сближаемся более всего.» [3-7 стр. 589, 590]. Почему Лакатос столь непримирим? Возможно, потому, что он вводит свою терминологию?

5. наиболее удобно пользоваться терминологией Лакатоса, как наиболее структурированной; в жестком ядре часто можно выделить еще и базовую посылку.

Лакатос для объяснения своей позиции вводит ряд новых понятий, что вполне оправдано, беда в том, что делает он это весьма неопределенно: «...наиболее значительные последовательности, имевшие место в истории науки ... характеризуются непрерывностью , связывающей их элементы в единое целое. Эта непрерывность есть не что иное, как развитие некоторой исследовательской программы, начало которой может быть положено самыми абстрактными утверждениями. Программа складывается из методологичесикх правил: часть из них – это правила, указывающие, каких путей исследования нужно избегать (отрицательная эвристика), другая часть – это правила, указывающие, какие пути надо избирать и как по ним идти (положительная эвристика)» [3-3 стр. 322] «У всех исследовательских программ есть «твердое ядро». – и – защитный пояс вокруг этого ядра;» [3-3 стр. 323] «твердое ядро» программы по решению ее сторонников, полагается «неопровержимым», положительная эвристика ... исследовательской программы – как модифицировать, уточнять «опровержимый» защитный пояс.» [3-3 стр. 326] Лакатос и в других своих работах дает не более ясное определение: « фундаментальной единицей должна быть не изолированная теория или совокупность теорий, а « исследовательская программа ». Последняя включает в себя конвенционально принятое (и поэтому «неопровержимое», согласно заранее избранному решению) « жесткое ядро » и « позитивную эвристику », которая определяет проблемы для исследования, выделяет защитный пояс вспомогательных ги­потез, предвидит аномалии и победоносно превращает их в подтверждающие примеры — все это в соответствии с заранее разработанным планом. Ученый видит аномалии, но, посколь­ку его исследовательская программа выдерживает их натиск, он может свободно игнорировать их. Не аномалии, а позитив­ная эвристика его программы — вот что в первую очередь дик­тует ему выбор проблем. » [3-4 стр. 471] Кун, все же считает, что и с позицией Лакатоса у него нет существенных различий: «Я неоднократно подчеркивал, что важные научные решения, обычно описываемые как выбор между теориями, более точно выразимы как выбор между ... «парадигмами». Утверждение Лакатоса, что единицей выбора является «научно-исследовательская программ», на мой взгляд, говорит то же самое.» [3-7 стр. 580] «... при рассмотрении исследования, проводимого в рамках некоторой традиции и направляемого тем, что я описываю как парадигму, я неоднократно утверждал, что такое исследование частично зависит от элементов, которые сами не подвергаются критике в русле этой традиции ... Мне кажется, Лакатос имеет в виду то же самое, когда говорит о «жестком ядре исследовательской программы» [3-7 стр. 581] «Я не могу уяснить различия между тем, что он вынужден сказать относительного этого важного этапа, - [ «регрессирующей стадии» ] – и тем, что говорил я о роли кризисов в научном развитии.» [3-7 стр. 581] И даже Лакатос, когда он решительно отмежевывается от позиции Куна, все же вынужден бывает признать сходство: « История науки была и будет историей соперничества исследовательских программ (или, если угодно, «парадигм»), но она не была и не должна быть чередованием периодов нормальной науки» [3-3 стр. 348]

Несмотря на некоторую степень неопределенности, я буду использовать далее Лакатосовскую терминологию, имея под ней в виду скорее то, что видит в ней Кун. Причины для этого следующие. Эта терминология более детализирована и позволяет рассматривать структуру парадигм. Термины «исследовательская программа» и оба вида эвристики, предполагают большую степень динамичности и развития, чем парадигма, и позволяют рассматривать структуру парадигм во времени. Интересно, что и Кун, похоже, в дальнейшем пытается как-то структурировать свою парадигму, вслушайтесь, как звучит его излюбленнейший пример: «То, что его – Коперника – собственная версия убеждала только немногих, менее важно, чем его публичное заявление о базисе , на котором должны вестись рассуждения...» [5-1 стр. 73]. И, по крайней мере, в одном пункте я и Лакатос видим существенные и важные различия: «Согласно воззрениям Куна, ... в основных областях науки всегда господствует и должна господствовать одна -единственная высшая парадигма. Моя (поперниканская) точка зрения допускает возможность одновременного развития нескольких конкурирующих исследовательских программ.» [3-7 стр. 581] Это позволяет рассматривать и проводить сравнение между двумя и более одновременно существующими парадигмами, одна из которых просто может просто временно непопулярной, и, кроме того, произвести синтез новых парадигмальных рамок. И сверх того, я хочу ввести еще и «основную посылку» парадигмы – основную часть, ось жесткого ядра, ту структуру, которую чаще всего возможно выделить, с которой начинается формирование самой парадигмы. Например, основная посылка геоцентрической системы мира – Земля находится в центре мира; основная посылка всех эволюционных теорий – развития жизни происходит, т.е. виды живых организмов не были однократно и раз и навсегда сотворены демиургом.

6. возможно разделить проблемы по видам, я назову их степенью [важности] в зависимости от того, к какой части исследовательской программы данная конкретная проблема относится. (1я степень – проблемы (Поппер), 2я степень – головоломки (Кун), 3я степень – непроявленные на данный момент, скрытые - эзопроблемы (я).) (Термин мне не нравится, может будет предложен другой термин?)

Здесь уже становится ясно, что у проблем, будет различный вид и свойства, если хотите – степень важности, в зависимости от того, к какой части исследовательской программы данная конкретная проблема относится. Проблемы, относящиеся к жесткому ядру программы будут иметь степень один – Р 1 , это первостепенные проблемы, в зависимости от объяснения или невозможности объяснения которых будет разрушено твердое ядро, а программа отклонена – фальсифицирована. Именно эти проблемы имеет в виду Поппер, и именно поэтому он не вводит и наверняка не желал бы вводить те два дополнительных критерия, которые предлагаю я. И хотя в более поздних работах он вводит большее количество критериев – принципов предпочтения – и там находится место и для проблем: «ставит важную новую проблему ), [2 стр. 24 п.(3)] при внимательном рассмотрении видно, что это проблемы Р 1 :«мы требуем, чтобы новая теория давала решения и проблем, решенных ее предшественницей, и проблем, которые предыдущей теории не удалось решить»[2 стр. 25 п.(8)], т.е. тех проблем, по которым была произведена фальсификация теории.

Вторая степень – Р 2 проблемы, относящиеся к защитному поясу программы, те проблемы, которые хотя и не ведут к быстрой фальсификации, но которые необходимо решить, т.е. те, над решением которых как раз и работают ученые, приверженцы этой программы. Нетрудно увидеть, что Р 2 – это то, что Кун называет головоломками. Однако существует и третья степень – Р 3 , проблемы, которые не относятся к исследовательской программе вообще – они ее не ощущаются по той причине, что она еще просто не доросла до них. Это сообщение Пифея из Массилии, это вопрос о конечности или бесконечности пространства и времени, в рамках теории геоцентрической Вселенной и другие. Это те проблемы, которые будут определять новые направления работы в ближайшем будущем, а пока остающиеся не выявленными, на данный момент, скрытыми - эзопроблемами. Именно их я и имел в виду в предлагаемых критериях. И если теория «проявляет» эти новые проблемы, то на мой взгляд, она уже совершает большой шаг в направлении роста научного знания, в направлении лучшего нашего понимания природы. Когда мы сумели обнаружить такую проблему, то предложить вариант ее решения уже значительно проще. Пусть даже он, как и большинство самых первых решений, будет неверным, зато он позволит создать новую программу, которая уже будет иметь больше шансов быть более успешной.

Привести примеры таких Р 3 проблем очень сложно, но я все же попробую. Проблема наличия трех поколений элементарных частиц, традиционно относится к области физики элементарных частиц, я же считаю, что это космологическая проблема и именно там следует искать ответ на нее. Это может показаться странным, но ведь и антропные космологические принципы целиком построены на явлениях и свойствах элементарных частиц, однако их все относят к космологии. Так и здесь, хорошая новая космологическая теория может неожиданно, даже для самого автора актуализировать и эту проблему, т.е. для нее она может стать Р 2 проблемой. Именно так и произошло, и в [4], в рамках новой космологической теории, предложен вариант ответа на эту проблему. А какие-то проблемы могут так и остаться в ранге Р 3 даже для новой теории. Значит есть как-бы два сорта, два вида Р 3 – те, которые войдут в состав проблем защитного пояса новой теории, новой программы -Р 3-1 , и те, которые останутся до поры до времени отложенными на будущее - Р 3-2 проблемы. В качестве примера такой Р 3-2 проблемы я могу предложить только паранормальные явления, которые, возможно когда-нибудь будут рассматриваться и академической наукой.

7. анализ проблем по степеням – степень проблемы изменяется при принятии новой программы (научной революции) скачком, при постепенном накоплении (период нормальной науки) – плавно.

При появлении новой теории, новой исследовательской программы, степень хотя-бы некоторых проблем возрастает, они могут переходить как из степени Р 3-2 в степень Р 3-1 , так и из Р 2 в Р 1 . Причем, если головоломки – Р 2 – накапливаются, то они рано или поздно, постепенно повысят свой статус, заставив искать новые ответы, т.к. старые под грузом нарастающих головоломок, окажутся неудовлетворительными. Такое плавное, кумулятивное нарастание степени важности проблем, как раз и приведет к научной революции, после свершения которой, часть проблем окажется решенной, а часть повысит свою степень скачком. Кстати, у Куна находится термин и для таких Р 2 проблем перерастающих в Р 1 – он называет их аномалиями.

Осознание этого, позволило мне, наконец, хотя бы для себя объяснить мое единственное несогласие со взглядами Куна: «И теперь интересно рассмотреть, как же наука разрешила спор двух теорий, двух систем – гео- и гелиоцентрической? Для этого вернемся к идеям Гераклита и Аристарха о центральном положении Солнца. На тот момент значительно более приемлемая геоцентрическая система удовлетворяла всем нуждам, для которых предположительно могла бы понадобиться гелиоцентрическая система. Развитие и триумф птолемеевской системы происходит уже после формулирования Аристархом гелиоцентризма. Т.е. на тот момент не было очевидных оснований для принятия идеи Аристарха всерьез. Даже более тщательно разработанный проект Коперника не был ни более простым, ни более точным, нежели система Птолемея. До изобретения телескопа, проверки с помощью наблюдения не обеспечивали никакой основы для выбора между ними. И открытие Галилеем спутников Юпитера, т.е. космических тел, которые обращались не непосредственно вокруг Земли, не стало решающим, т.к. оставалась возможность описать и их движения по очень сложным орбитам вокруг Земли так, чтобы лишь казалось, что они движутся вокруг Юпитера. Пожалуй единственным аргументом могло стать открытие Галилеем фаз Венеры, т.к. если Коперник прав, то внутренние планеты и только они должны были иметь, при наблюдении с Земли, фазы, подобные фазам Луны. Что еще очень важно – геоцентрическая система была самосовершенствующейся – любые нерегулярности в движении планет, Луны и Солнца могли быть объяснены путем введения дополнительных круговых движений. У Евдокса их было 27, Калиппа 34, а у Аристотеля 56 (!). Логически такое введение как бы только совершенствует модель, делает ее более точной. Система Аристарха такого преимущества лишена. Ведь если гелиоцентрическая модель верно отражает строение мира, то добавление к ней новых круговых движений должно ее только ухудшать – отдалять от реальности. Это и понятно: ложными допущениями истинная теория портится, ложная же ложью только совершенствуется. Однако, что касается положения планет и прецессии, то их предсказания, получаемые с помощью системы Птолемея, никогда полностью не соответствовали

наиболее удачным наблюдениям. А стремление избавиться от этих незначительных расхождений поставило много принципиальных проблем. И хотя некоторое время астрономам неизменно удавалось устранять эти расхождения, внося некоторые частные поправки в систему концентрических орбит, но путаница в астрономии возрастала намного быстрее, чем ее точность. А корректировки расхождения в одном месте влекли за собой появление расхождений в другом. Астрономия Птолемея не решила своих проблем и настало время предоставить шанс конкурирующей теории. Отсутствие кризиса геоцентризма во времена Аристарха, по мнению Томаса Куна, не позволило утвердиться гелиоцентрической системе еще в античности. Еще одной причиной, по Томасу Куну, было появление целой плеяды талантливых астрономов, которые продвигали развитие науки. На мой взгляд, важную роль сыграло умение Коперника вычленить из законов, по которым существует небо, проекцию на это же самое небо законов, по которым движется Земля. Во времена Аристарха и сарос, и период прецессии Земной оси, известный как год Платона, не говоря уже о суточном вращении Земли – все это приписывалось только явлениям небесным. Разграничение наблюдаемых явлений на проявления небесные и Земные не могло не быть важным. Именно такое разграничение позволило Копернику совершить свою революцию в науке; и именно это же разграничение позволило Кеплеру выявить и сформулировать свои законы. А в сумме это как раз и привело к кризису в астрономии. А кризис, проблематика в науке способствует притоку молодых мыслящих и талантливых ученых. В результате чего и появляется прогресс.» [4 часть 1 гл.1] Я утверждаю, что в данном случае как раз произошло то самое, медленное перерастание степени важности проблем из Р 2 в Р 1 , (по Куну – выявление аномалий) и исследовательская программа геоцентрической Вселенной была фальсифицирована именно по этому признаку.

8. в зависимости от степени проблематичности исследовательской программы можно делать вывод о том, что конкретно необходимо изменять: теорию и/или парадигму, или есть необходимость разработки новой, более общей и включающей, т.о. старую, теорию или парадигму .

Т.е. я утверждаю, что в зависимости от наполненности исследовательской программы проблемами и в зависимости от степени этих проблем, можно делать вывод о том, что конкретно необходимо изменять: теорию и/или парадигму, или есть необходимость разработки новой, более общей и включающей, т.о. старую, теорию или парадигму, а также сделать вывод о понижении степени некоторых проблем или даже необходимости элиминации их. И по этому признаку гораздо проще прийти к согласию, чем по фальсификации или верификации, правдоподобию, истинности (кажущейся), точности, простоте, решающему эксперименту, области применения – перечислять можно практически бесконечно – этот признак релевантен, и по своим качествам наиболее близок к предсказательной силе.

Все без исключения уже имеющиеся критерии оценки теорий вызывают неприятие, у одних авторов одни – у других другие. Даже релевантность решающих экспериментов отвергается, например, Лакатосом, и он находит в истории массу тому примеров. Но в истории науки, как «в наших старых английских законах – по словам доктора Мортимера – если хорошо покопаться, то можно найти все что угодно.» Критерий проблемности нов, и я утверждаю, что он позволит производить оценку более осознанно, т.к. на мой взгляд, ученые часто сами плохо осознают над чем им стоит сейчас работать, и т.о. применение этого критерия позволит экономить время, силы, ресурсы, и, в конце концов, бюджетные средства. К примеру, фальсификация теорий эфира и флогистона элиминировала из рассмотрения их Р 1 и Р 2 проблемы и препятствовала возникновению псевдопроблем Р 3 . Фальсификация геоцентрической системы мира привела к элиминации из науки эпициклов, эквантов, эксцентров и прочего набора «ангелов, сидящих на острие иголки».

Легко можно предложить и соответствующую методику рассмотрения теорий по этому критерию. Начинать рассмотрение следует с первостепенных проблем и переходить далее к проблемам меньших степеней важности. Конечно, для такого анализа необходимо четко представлять состояние анализируемой теории, ее задачи, для того чтобы не ошибиться в выделении базовой посылки, жесткого ядра и защитного пояса. Если анализ привел к необходимости фальсификации теории, есть смысл произвести анализ конкурирующих теорий, после чего возможен синтез новой теории, парадигмы, исследовательской программы. Для синтеза есть смысл произвести анализ в обратном порядке: в начале элиминировать из теории Р 3 проблемы, если таковые в ней имеются, далее Р 2 и Р 1 , начиная каждый раз с ad hoc допущений и закончить анализ базовой посылкой – Р 1-0 проблемой. То что останется от теорий годится для синтеза новой «безпроблемной» теории, который уже можно произвести более осознанно, без оглядки на мешающие авторитетные положения старых, отживших свое теорий.

8.1 пример применения метода в космологии

Давайте попытаемся применить его и проанализируем современное состояние космологии. Основная парадигма современности – теория (парадигма) Большого взрыва. Наиболее авторитетная разновидность - ad hoc допущение - относящаяся к защитному поясу – теория инфляционной фазы. Базовая посылка – Вселенная родилась посредством взрыва (Большого); отсюда жесткое ядро – вещество, а по теории тяготения Эйнштейна, и пространство и время во Вселенной появились в результате этого самого Взрыва; отсюда переход к постулатам исследовательской программы: Вселенная конечна как во времени, по крайней мере, в “начале времен” так и в пространстве, (но может быть открытой либо закрытой), Вселенная находится в состоянии расширения, если не постоянно, то достаточно длительное (по антропным меркам) время, и т.д. Анализ проблематичности: базовая посылка не фальсифицируема (в принципе!!!), жесткое ядро не фальсифицируемо; статус парадигмы – лженаука, подобная астрологии. Результаты работы защитного пояса: Вселенная родилась из взрыва сингулярности, которая характеризуется дурной бесконечностью по всем показателям – плотности, давлению, градиенту напряженности поля (возможно не только гравитационного), при желании список можно продолжить; реликт Взрыва – высокое фоновое излучение нейтрино – не обнаружено; обнаруженное фоновое микроволновое излучение, часто абсолютно необоснованно называемое реликтовым, не является реликтом самого Взрыва, а лишь результатом гипотетических и длительных процессов, последовавших за ним; не описаны теорией процессы, ведущие к фрагментации вещества на протогалактики, образование протовихрей в изначально ламинарном потоке, ведущих к появлению вращения большей части галактик (спиральных), возникают при этом принципиальные трудности и при поиске момента начала появления этих протонеоднородностей и протовихрей, к тому же противоречащих изотропии микроволнового излучения, считающегося в рамках парадигмы реликтовым; магнитные монополи, предсказываемые теорией, не обнаружены; скрытая темная материя (темное излучение?!!!) не обнаружено; причины преобладания вещества над антивеществом не объяснены; тонкая подстройка параметров Вселенной не объяснена, что в сущности является основой для формулирования антропных космологических принципов; многие явления – красное спектральное смещение, квазары и т.д., объяснению не поддаются. Есть огромное количество и других затруднений, отсюда можно сделать вывод: проблемы второй степени уже давно переросли в первостепенные. Парадигма (исследовательская программа) подлежит отклонению. Часть проблем второй степени являются надуманными – фиктивными. Положительные результаты работы программы: изучена динамика Вселенной, в том числе и ее расширение (1); изучены временны е перспективы Вселенной (2); предложены варианты объяснения фотометрического и гравитационного парадоксов (3); показано как не надо объяснять Вселенную (4).

Альтернативная исследовательская программа – парадигма стационарной Вселенной. Наиболее авторитетная разновидность – Вселенная с переменной G . Базовая посылка: Вселенная всегда была есть и будет в неизменном состоянии; отсюда жесткое ядро:

Анализ проблематики: Вселенная не может постоянно находиться в неизменном состоянии, по причинам тепловой (энтропийной) смерти – исчерпания энергетических ресурсов и изменения химического состава – нарастания содержания тяжелых элементов; отсюда: базовая посылка – Вселенная должна проходить периоды (этапы) изменений, соответственно, чередующиеся периодами относительной (видимой, наблюдаемой) стационарности. Разработка жесткого ядра программы: изменения не могут носить взрывной и точечный (как в пространстве, так и во времени) характер, это уже проверено Взрывной парадигмой (см. положительный результат №4); из теории должны быть элиминированы ad hoc допущения обеих программ – ? член, сингулярность, генерация вещества в межзвездном пространстве и т.д.

Пример построения альтернативной теории (парадигмы, исследовательской программы) дан в [4 часть 1, гл. 7 ] : « Первое что не вызывает сомнения – любая космологическая теория, в описании своего конечного либо промежуточного этапа, должна с неизбежностью приводить к нынешнему, наблюдаемому состоянию Вселенной. Т.е. мы наблюдаем структурированность вещества в планеты, звезды и галактики; Вселенная находится на стадии расширения в доступной для наблюдения области, и эта область имеет границы; Вселенная пронизана равномерным изотропным фоновым излучением (т.е. излучение не имеет структуры соответствующей наблюдаемой структуре вещества). Это то, что касается творческой основы. Второе – это то, что из теории должно быть элиминировано. И прежде всего это дополнительные, не следующие из наблюдений факты: о генерации вещества в межгалактическом пространстве; о сингулярности и ее последующем взрыве; о магнитных доменах и прочих структурах в принципе не наблюдаемых, и энергиях и плотностях вещества в принципе не достижимых.

И, наконец, самое сложное – выбрать те принципы, те законы и факты, которые, собственно, будут определять характер теорий; по которым мы будем узнавать принадлежность их к новой парадигме. Это то центральное ядро, с которого будет начинаться любое теоретическое построение.» Т.е. ставится вопрос о формулировании базовой посылки и жесткого ядра теории: «В гл.5. уже было показано, что свойства нашего мира самым решительным образом зависят от набора величин физических констант. Т.е. современные теории, для объяснения свойств мира оперируют антропными принципами. Но весь сонм Вселенных, который возникает в теориях являет собой сугубо вероятностный подход к решению проблемы. Насколько это оправдано? Вероятность зиждется на случайности, и тогда такой подход оправдан. Но мы имеем для наблюдения, для жизни и для осмысливания совершенно конкретную, а не абстрактную, не случайную Вселенную. Это Вселенная с вполне определенным набором величин констант, а именно соответствующая вполне определенному, а именно предельному, максимально возможному состоянию Вселенной – максимально возможной сложности, структурированности и временнoй стабильности. Следовательно выход на него в теории должен быть не случаен. Не посредством игры в кости – методом проб и ошибок. Случайным подбором можно было бы объяснить вариант сложности несколько отличающийся от граничного, максимально возможного. Крайний, граничный вариант может достигаться только самонастройкой, тонкой подстройкой.

И в этом аспекте называть принципы антропными не очень удачно. Это название запутывает. Создается впечатление, что при другом наборе величин констант появится другая, не антропная Вселенная. Но на самом деле это не так. При других вариантах Вселенная не появится вовсе. Она будет крайне неустойчива. И любые изменения будут приводить только к утерям структур, стабильности и т.д. Эту ситуацию можно проиллюстрировать каноническим примером из школьного курса механики. Шарик, катящийся от вершины в ложбину, будет изменять свое состояние (положение) до тех пор, пока не займет место внизу ложбинки. Это особое, выделенное место. Это крайнее, предельное положение. Это состояние устойчивого равновесия, характеризующееся минимумом потенциальной энергии. Такое состояние как шарика, так и Вселенной, является не только самонастраивающимся, но и самоподдерживающимся.

Т.о. бoльшая часть антропных принципов должна быть объяснена в рамках космологии. И только для объяснения белковости действующего во Вселенной наблюдателя необходимо прибегать к дополнительной помощи биологии и др. наук.

Однако ничто не может длиться вечно, и даже стадия максимальной временнoй стабильности должна смениться какой-то другой стадией. Как это может произойти, по какой причине? Причины могут носить характер либо внутренний, либо внешний. Внутренней причиной потери стабильности может явиться, например, уменьшение плотности вещества (удельной массы) из-за разбегания галактик, либо исчерпание энергетических (термоядерных) ресурсов, которые каким-то образом поддерживают эту стабильность. И соображения исчерпания энергии, по аналогии с приведенным примером шарика в состоянии устойчивого равновесия, кажутся мне наиболее взвешенными – разумными.

О внешних причинах таких изменений сказать сейчас что-либо определенное очень трудно.

Значит должен воспоследовать этап изменений. Изменений качественных, а не только количественных. Но, т.к. мы уже убедились, что любое отличие от наблюдаемого установившегося состояния ведет к неустойчивости, то понятно, что любые изменения неизбежно приведут к потере части или всех структур. Т.о. Вселенная должна пройти цикл с, как минимум, двумя стадиями. Этапы стабильности – нестабильности; устойчивости структур, относительной устойчивости в ограниченных временных рамках – качественной перестройки. Только сценарий такой рециклирующей Вселенной, как мы увидим далее, может объяснить все наблюдаемые, и противоречивые в рамках известных теорий, факты.» Т.о. базовая посылка оказывается сформированной: Вселенная всегда была есть и будет проходить два этапа, этап нахождения в неизменном состоянии и этап изменения (не взрывной), составляющие период; жесткое ядро: на данной стадии рассмотрения еще достаточно аморфно, но уже можно сделать вывод, что структура Вселенной и ее свойства прямым и непосредственным образом зависят от энергетики. Дальнейшая разработка жесткого ядра и проблем защитного пояса - Р 2 : «Возможно, заявление о внутренних причинах потери стабильности может насторожить читателя. Действительно, получается, что Вселенная каким-то образом сама воздействует на параметры частиц, из которых она состоит. Но, если характер Вселенной зависит от свойств элементарных частиц, то почему мы должны исключать возможность обратного воздействия – Вселенной на свойства элементарных частиц? Собственно приблизительно об этом и говорит принцип Маха. При ближайшем рассмотрении космологические антропные принципы и принцип Маха оказываются как бы двумя проявлениями одной сущности. А принцип Маха, рассмотренный под таким углом зрения, оказывается частным случаем более общего проявления воздействия Вселенной на свойства элементарных частиц.

Следующее соображение: вне зависимости от того, какой вид имеет Вселенная: бесконечная или конечная; замкнутая, имеющая границы или безграничная – в любом случае трудно ожидать полную синхронизацию начала процесса качественной перестройки вещества во всё объемлющем пространстве. Стало быть, Вселенная неизбежно разобьется на локальные, отличные друг от друга по своему состоянию участки. Все же размеры участков должны быть достаточно велики, а границы между ними размыты.

При изложении мне неоднократно приходится анализировать различные космологические теории, и, прежде всего, господствующую теорию – Большого взрыва. Делать это приходится не из-за прихоти, а потому что возникает необходимость рассмотрения теорий под различными углами зрения. Вот и сейчас необходимо сделать, для описания конкретной модели рециклирования, выбор между двумя конкурирующими парадигмами: теорией гравитации Эйнштейна и взрывной моделью Вселенной - с одной стороны, и теорией гравитации Ньютона и стационарной Вселенной – с другой. На первый взгляд кажется, что теория Большого взрыва, особенно сценарий множественности Больших взрывов, а именно временнoй последовательности Больших взрывов наилучшим образом вписывается в рамки парадигмы рециклирующей Вселенной. Этот вариант уже, по сути, является относящимся к предлагаемой парадигме. Но это только по внешнему виду, а не по идейному содержанию. Недаром его так никто никогда не называл. Последовательность Больших взрывов ничем не лучше однократного Большого взрыва. Необходимость сведения каждый раз Вселенной к сингулярности, к существующему “ букету ” проблем только добавляет еще одну – необходимость выполнения дополнительного условия: превышения суммарной массы Вселенной над критической, для возврата, “ схлопывания ” Вселенной назад в сингулярность. Сингулярность вообще является “ больным местом ” теории, ее наиболее трудноразрешимой проблемой. В рамках Большого взрыва создается иллюзия, что с разрешением ее, большинство других проблем: барионная асимметрия, механизм происхождения галактик, механизм сглаживания неоднородностей, магнитные домены и др. отпадут сами собой. Но любой из перечисленных наблюдаемых (либо, как в случае с магнитными доменами, не наблюдаемых) фактов, налагает на теорию свои, более или менее жесткие границы. Соблюдение всех граничных условий становится невозможным, т.к. часто они взаимно исключают друг друга. Теория изворачивается как слаломист на спуске – ее модификации, объясняя один или ограниченное число фактов, противоречат другим. Экстраполяция в прошлое и будущее до состояний сингулярности требует выделения особой – начальной точки не только во времени, но и в пространстве, что противоречит требованию однородности и изотропности, не говоря уже о временнoй однородности.

Процесс рециклирования предполагает обусловленность и детерминированность составляющих его этапов. Этап стабильности должен неизбежно приводить к этапу преобразований, который, в свою очередь, должен заканчиваться началом этапа структурирования и временнoй стабильности. И, т.к. это достижимо только при конкретных, перечисленных в гл.5 условиях, следовательно и Вселенная с необходимостью на каждом этапе стабильности должна принимать только вполне определенный, а именно наблюдаемый ныне вид. И никакой более – всё остальное относится к этапу преобразования – рециклирования. Этап стабильности по своему идейному содержанию аналогичен положения устойчивого равновесия в механике. Для выведения из состояния устойчивого равновесия необходимо затратить дополнительную энергию. Причем не менее определенного критического уровня – иначе шарик сам по себе скатится в ложбинку. Вполне может быть, что и устойчивость состояния Вселенной также зависит именно от ее “ энерговооруженности ” – насыщенности энергией, потенцией к генерации энергии, или, что почти то же самое, состоянию ее энтропийности. А нарушение устойчивости и стабильности происходит при увеличении энергонасыщенности, либо напротив, исчерпании ее.» На этой стадии рассмотрения проблематики, работу философа можно считать в целом законченной и готовый продукт подлежит передаче физикам. (Каюсь, я шел к формулированию парадигмы рециклирующея Вселенной иным путем. Однако, можно было идти и путем предложенного метода, просто на тот момент он еще мною не был сформулирован, а цитируя выдержки из книги, я был удивлен, что абсолютно ничего мне не пришлось в них изменять для подгонки к иллюстрации метода.)

8.1 пример применения метода в биологии

Давайте теперь применим метод проблем для анализа современное состояние биологии. Основная парадигма современности – эволюционная теория Чарльза Дарвина. Базовая посылка, как и любой эволюционной теории: живые организмы претерпевают изменения, а не являются раз и навсегда заданными – сотворенными демиургом, и эти изменения плавны – эволюционны (а не революционны). Жесткое ядро: общеизвестные три кита – избыточность, изменчивость и естественный отбор. С избыточностью все ясно и эту идею Дарвин-младший позаимствовал в готовом виде у Мальтуса. А вот с остальными двумя следует разобраться более подробно. Особенно с изменчивостью. Она состоит из мутаций, и именно это имел в виду Дарвин, а еще одной основой для изменчивости есть наличие двух наборов признаков у особи – рецессивного и доминантного и различная смесь их (родительских признаков) у потомства. Так что изменчивость происходит и без мутаций. А естественному отбору подлежит не только произведенное потомство, но и родители, производящие его. Это иногда также упускается из виду – более успешные, т.е. адаптированные к создавшимся на данный момент условиям, произведут больше потомства, менее приспособленные – меньше, либо даже будут лишены его. Кроме всего прочего, часто упускается из виду, что изменения спонтанны, т.е. хаотичны, нерегулярны и, главное – ненаправлены.

Анализ проблематичности: базовая посылка верифицирована многочисленными палеонтологическими исследованиями; жесткое ядро: в принципе может быть фальсифицировано. Статус теории достаточно прочен и в данный период ее научность вряд ли может быть подвергнута сомнению.

Анализ для синтеза: из теории (исследовательской программы) должны быть элиминированы ad hoc допущения – теории антихаоса, Геи, эмерджентной эволюции и т.д. Эти теории не соответствуют не только жесткому ядру, предполагающему ненаправленность изменений, а даже базовой посылке о эволюционности их. Для дарвиновской теории это Р 3 проблемы. Типичная Р 2 проблема – «растворение» признаков, успешно решена Грегором Менделем. Спонтанные изменения приводят к образованию видов, именно так и был назван основной труд автора теории! Такого рода изменения могут только отслеживать внешние условия и служить адаптацией для успешного занятия экологических ниш. Образоваться таким путем могут, как уже замечено только новые низшие таксоны: виды, рода, наиболее успешные из которых могут в последующем образовать новые семейства, относящиеся к тому же классу. Возникновение новых высших таксонов – классов и типов, таким образом крайне проблематично. Эволюционно можно описать возникновение размера, цвета, среды обитания, но одновременное и направленное появление релевантных признаков высших таксонов хаотическим процессов описать вряд ли возможно. Вывод напрашивается: эволюционная теория должна получить строго определенные рамки, как это произошло, например, с Ньютоновской теорией гравитации, и быть дополнена, вернее включена в более общую теорию, дающую объяснение происхождению высших таксонов. В связи с тем, что теории, описывающие направленное развитие жизни – эволюционная теория Эразма Дарвина, более известная под названием Ламаркизм, и теория Шарля Бонне, также эволюционные теории, анализ проблематики такой теории, назовем ее генерализационной, придется производить «с листа».

Пример анализа из [4 часть 2. Гл. 6 ] : « Еще надо четко представлять, что именно необходимо объяснить, а что уже можно считать объясненным. Теории, кратко представленные в предыдущей главе, пытались объяснить скачки развития, или ароморфозы. Это именно то, что не находит объяснения в рамках эволюции. Другими словами, далеко не все случаи приспособления организмов к внешним условиям можно связать с естественным отбором. И, во-первых, наблюдается большое количество случаев преадаптации, а

во-вторых, самые изумительные слу­чаи приспособлений невозможно разложить

на ряд этапов, проходимых под давлением естественного отбора. Происхождение видов объяснено Дарвиным и Менделем достаточно убедительно. И адаптивным

значением обладают преимущественно низшие таксономические категории -

роды и виды, а не высшие. Т.е. теории объясняющей происхождение высших таксонов – классов, типов, царств, до сих пор, по сути нет.

Всё дальнейшее изложение теперь будет иметь целью объяснение характера скачков развития; выявление провозглашенной в гл.5 направленности К, причин и сил ее обусловливающих; а также объяснению причин почему до сих пор такая главенствующая сила, направляющая и движущая развитие жизни не была обнаружена. Другими словами, будет предложена теория происхождения жизни.

В этой главе я постараюсь показать отличия 2х вариантов развития: под действием только мутаций и естественного отбора, как движущих сил эволюции; и под совместным, суммарным воздействием как эволюционной так и генерализационной сил.

На мой взгляд, громадная заслуга Дарвина, в том, что он вскрыл силы, движущие эволюционное развитие жизни – это мутации и естественный отбор. В этом аспекте все предыдущие системы: Шарля Бонне, Ламарка и др. хоть и красивы и, быть может в чем-то удачны и верны, но страдают тем же недостатком, что и космические системы Евдокса, Птолемея и Аристотеля – они безсиловые. Системы Дарвина и Ньютона вводят в теорию силы и потому они очень убедительны*. Эти силы действуют, они эффективны и наглядны – их можно “ пощупать ” . Законы наследования Грегора Менделя** в биологии – это законы Кеплера и Ньютона в астрономии – реальное математическое воплощение этих сил. Однако одним законом Менделя, как мы уже убедились, дело, по всей видимости, не ограничивается. А для поиска этих дополнительных сил и законов необходимо разобраться как они проявляются. А чтобы отделить, вычленить действие этих гипотетических, ускользающих от наблюдения, сил давайте попробуем представить себе характер развития жизни, происходящей под воздействием только дарвиновских сил. В этом случае сразу после своего зарождения, организмы начнут эволюционировать, методом проб и ошибок, за счет генных мутаций будет перепробована масса решений адаптации и экспансии жизни. Очевидно, что бoльшая часть этих мутаций окажется неудачной и будет выбракована. Но все удачное, совершенное, все, что дает бoльшие шансы для выживания будет освоено и закреплено в потомстве. Эти же новые наработки предоставят больший спектр возможностей для дополнительных мутаций и эволюционных изменений. Кумулятивно нарастая, изменения будут толкать эволюцию все дальше от первоначального образца. Этот процесс должен увлечь все живые организмы. Можно ожидать проявления эффектов в чем-то сходных с системой Бонне: организмы будут с какой-то, вероятно, различной скоростью, но вполне зримо усложняться. Типы, варианты жизни будут радиально расходиться, порождая новые таксономические единицы. Если исключить внешние факторы воздействия, то спорадический характер мутаций, пройдя через сито апробации естественного отбора, должен образовать более-менее равномерное появление и накопление изменений. Однако ясно, что эта плавность не исключает драматичность, как раз напротив – обладатели новых, более удачных решений будут подавлять и даже откровенно поедать менее удачливых. Другими словами, следует ожидать и какого-то более-менее постоянного вымирания слабейших видов. Графически это можно было бы отобразить чем-то похожим на куст, где от одного корня – первого живого организма – отходит все количество существующих ныне “ стволов ” – таксономических типов организмов. Далее от них отходят “ побеги ” в виде более мелких таксонов – классов, отрядов, семейств, которые оканчиваются “ листиками ” часто вымирающих родов и видов.

Кумулятивный отход предполагает появления новых органов и свойств при редуцировании, с дальнейшим отмиранием старых. Происхождение новых видов и, тем более, высших таксономических единиц следует ожидать от эволюционно наиболее продвинутых, наиболее далеко радиально отошедших форм.

В реальности на все это будет наложено внешнее, очень ощутимое воздействие. Оно приведет к появлению скачкообразности и некоторого хаоса, однако скрыть тенденции не должно. Будет явно прослеживаться эволюция ОТ: развитие, уход от начальных форм; развитие от простого к сложному. Для наглядности этот процесс изображен на рис.4а. Это не график, отображающий математически строгий закон, а схема иллюстрирующая тенденции. И чтобы не загружать рисунок, я не приводил весь “ куст ” эволюции, а изобразил лишь один из “ побегов ” – один из возможных радиальных векторов, боковые ответвления от которого отображают отход от тенденции, торможение развития и дальнейшее вымирание.

На соседнем рисунке (рис.4б) изображен вариант развития К. Здесь предполагается присутствие некоей силы, заставляющей организмы изменяться и развиваться не только как попало, т.е. под действием спорадических мутаций, но и еще в каком-то определяемом этой силой направлением. *Кажется, что в теории Ламарка тоже присутствует сила. Однако это стремление одной особи вытянуться за верхними листьями очень капризно, оно не носит того же вида неотвратимости, что и естественный отбор. Почему жираф тянется, а куду нет? А ну как и жираф не захочет тянуться? Если уж продолжать аналогии, то силу Ламарка можно сопоставить с перводвигателем Аристотеля – это явно чуждый системе и привнесенный в нее насильно элемент.

**Сюда же можно отнести и открытие Уотсоном и Криком двойной спирали ДНК.

будущее

зона персинстенции


прошлое

А Б

Рис. 4

Эта дополнительная сила, накладываясь на мутации, будет не только направлять, но и замедлять, относительно идеализированного варианта, процессы эволюции. Т.к. эта сила будет действовать постоянно, то она явится главной и решающей в развитии организмов. Однако не всегда это направление будет совпадать с наиболее выгодным с точки зрения адаптации к создавшимся на данный момент внешним условиям. Что схематически изображено на рисунке некоторым наклоном этой линии. В предыдущей главе мы назвали ее, для отличия от эволюционной - генерализационной. Значит организмы, которые отошли от основной линии развития, будут развиваться быстрее. Они будут достаточно быстро специализироваться, заполнять экологические ниши, но при изменении внешних условий неизбежно вымрут не дав потомства. Специализация – это эволюционный тупик. Редуцирование за ненадобностью органов, конечностей, фаланг – все это не даст возможности гибко реагировать. Чего нельзя сказать о приверженцах генерализации, остающихся универсалами. Они, эволюционно менее продвинутые, дадут вспышку, взрыв видообразования. На рисунке это отображено появлением узла – всплеска видообразования. Чем резче смена условий, чем больше градиент новых условий совпадет с генерализационной тенденцией, тем более высокий таксон может возникнуть. При этом, изменение внешних условий, которые влекут за собой появление новых возможностей для экспансии, например, повышение содержания кислорода в атмосфере и др. немедленно повлекут за собой реализацию организмами этих возможностей. (Конечно, это только в том случае, если реализации этих возможностей заложены в генерализационной тенденции. То, что это именно так, мы убедимся в следующей главе. А пока ограничимся таким соображением: а какая еще может быть тенденция? Иной организмы бы просто не следовали.) Даже если мы предположим, что изменения, отвечающие за проявление тенденции также носят спорадический характер, все равно, они не хаотичны как эволюционизирующие мутации, а имеют ярко выраженный направленный характер. Потому их не придется ждать столь долго.

Как же происходит в реальности? Эдиакарские стеганные коврики вымерли, не оставив потомства. Кембрийские раковистые произошли от других существ. И хотя они, эти их предки, возможно, были более сложные чем коврики, но по каким-то причинам не оставили ископаемых следов, или может эти следы нами еще не найдены, но коврики вымерли не проявив реализацию предполагаемой тенденции радиальности. Практически все формы кембрийской жизни, за редчайшим исключением, сохранились. Вымерли аммониты и белемниты, но другие, еще более примитивные моллюски – наутилусы дожили до наших дней! Зато вымерли гораздо более сложные и прогрессивные трилобиты. А еще, совершенно игнорируя эволюцию ОТ, здравствуют амебы, парамеции и прочие простейшие.

От достаточно простых рыб произошли земноводные, язык не поворачивается назвать их начальные формы амфибиями(!). И далее из того же “ места ” произошли различные группы рептилий: анапсиды, часть которых – котилозавры была в последствии съедена более удачными рептилиями, а другая часть вытеснена в море и уже после этого съедена; и более удачливые диапсиды и др.

При таком рассмотрении явно прослеживается фактор не то чтобы гармонизирующий развитие жизни, но производящий отбор, на первый взгляд каким-то странным образом: не от самых продвинутых существ, а от “ крепких середнячков ” ; не от самых крупных в размерах, а от мелких незаметных форм; не от наиболее быстро эволюционирующих, а от достаточно упорных – персинстирующих видов. Этот фактор как бы притормаживает эволюцию и уводит ее в каком-то, известном только ему, главном, генеральном направлении. В противовес эволюционизирующему фактору обнаруживается фактор генерализирующий.

На этих рисунках различна также зона персистенции, выделенная штриховой линией. И это весьма примечательно. В эволюции ОТ градиент отличий должен непрерывно нарастать, следовательно, чем выше организован организм, тем меньше у него шансов остаться в неизменном виде. Значит персинстировать должны в основном простейшие. В варианте эволюции К, упорствовать изменениям должны организмы наиболее близкие к генерализацинному направлению. Значит персистенцию должны проявить и высокоорганизованные организмы, наиболее близко прилегающие к основной тенденции развития. Что собственно и наблюдается в природе. Более того, они, являясь своеобразными вехами, могут помочь в выявлении этой генеральной тенденции.

Вернемся к рассмотрению рисунков. В варианте эволюции ОТ, видообразование носит достаточно плавный характер. Более того, сколь угодно дальние родственники, если следовать вспять по линии их развития, приведут к одному общему виду. Природа представляется непрерывной. Переходные формы между различными группами организмов должны присутствовать в ископаемых остатках. Главное добросовестно покопаться в земле! В варианте эволюции К, появляется прерывистость, дискретность. Формы, принадлежащие к одному узлу эволюционного видообразования, без сомнения, при тщательном исследовании, покажут непрерывность. Классический пример тому филетическая линия современной лошади. Но зато должны появиться несводимые к одному предку формы, принадлежащие к различным узлам эволюционного видообразования. Формы, остающиеся на генерализационной ветви развития, как менее приспособленные в создавшихся условиях, будут подавлены. Они измельчают и уменьшатся в количестве. Их остатков мы, вполне вероятно, не найдем. Т.е. появятся пробелы в каменной летописи. Те самые, которые до сих пор очень смущают палеонтологов. А т.к. мутации исходят из изменений ДНК, то и степень сходства ДНК пропорциональна близости сопоставляемых групп организмов. Значит и характер изменений, или точнее – степень сходства в ДНК должен соответствовать характеру развития – ОТ или К. Значит такие же пробелы, как и в летописи видообразования, должны присутствовать и в “ ДНКашной ” летописи. Процент несходства при переходе от вида к роду и далее к более высоким таксонам не должен нарастать плавно, а должны быть обнаружены скачки. Конечно, это только в том случае, если систематика организмов построена удачно. По самым свежим научным данным это именно так: «Расчеты Б.М. Медникова доказали, что подобие генетического материала прерывисто, ступенчато. У видов из разных классов в ДНК обнаружилось 5-15% сродства, из разных отрядов одного класса – 25-40% и так далее.»*

Есть и еще одно существенное несходство в этих двух тенденциях: в варианте развития ОТ с каждым шагом, каждой ступеней эволюции должно возрастать количество функциональных и морфологических различий между организмами радиально расходящимися в своем развитии. В варианте развития К, при продвижении вдоль вектора генерализации (назовем так изображенное на рис.4б), количество таких различий между организмами, стремящимися к конечной цели своего развития, должно убывать. Удивительно, что все уже привыкли к тому, что позвоночные, прошедшие наибольшее среди всех Земных существ ступеней развития и метаморфизации, столь схожи между собой функционально и морфологически. Ведь при развитии жизни ОТ именно у них, а не у эволюционно “ малоступенных ” насекомых должно было бы быть наибольшее функциональное и морфологическое разнообразие и несхожесть!

*Т. Чеховская, Р. Щербаков Ошеломляющее разнообразие жизни М. «Знание» 1990. Стр. 87

Этим же объясняется несводимость к одному предку большинства высших таксонов, начиная с класса. Вернемся к сказанному в конце гл.6. Дарвин и его сторонники держались того мнения, что различные виды од­ного и того же рода животных или растений являются не чем иным, как разнообразно развившимися потомками одной и той же первоначальной формы. Кроме того, все роды одного и того же семейства тоже происходят от одной общей формы, и то же самое нужно сказать обо всех семействах одного и того же класса. По противоположному взгляду противников Дарвина все животные и растительные виды совершенно независимы один от другого, а от одной общей формы происходят только индивидуумы, принадлежащие к од­ному и тому же виду. То же понятие о виде выражал уже Лин­ней, говоря: «видов существует столько, сколько их первона­чально создало высшее существо». По современным данным к одному предку сводимы только классы птиц и покрытосеменных растений. В то же самое время, млекопитающие имеют минимум три корня, т.е. сумчатые, плацентарные и однопроходные независимы в своем филогенетическом происхождении. Также независимы бесхвостые и хвостатые амфибии; не менее четырех корней присутствует в филогении рептилий, и т.д.

Как же так? Для стандартной модели эволюционной теории, такое положение вещей является необъяснимым. Но если есть фактор генерализующий развитие жизни, т.е. направляющий ее в определенном направлении, то родоначальники таксона будут появляться не только благодаря мутации, но и благодаря воздействию этого направляющего фактора. На уровне низших таксонов, как уже отмечалось, будет превалировать эволюционный фактор, на уровне высших – генерализационный. В случае удачного интегрирования мутаций на уровне генерализационного классо- и типообразования, как раз и появится несколько филетических линий одного таксона. Классы, возникшие исключительно эволюционным путем, будут сводимы к одному предку. Кроме того, они будут иметь ряд особенностей, но этому, кроме всего прочего, посвящена следующая глава.

Изображенным схематически на рисунке “ стволам ” , “ побегам ” , и “ листикам ” можно соотнести и реальные биологические термины, например, введенные академиком Северцовым А.Н: “ листики ” это идеоадаптации, это такие мутационные эволюционные изменения, которые приводят к образованию новых видов и родов. Это изменения окраски, формы, расположения органов. Это те изменения которые создают всё огромное разнообразие форм в природе, но не затрагивают существенных признаков, не создают прорыва. Организмы под действием идеоадаптаций остаются на том же этапе развития. Коренная перестройка происходит под действием изменений которые Северцев назвал ароморфными или ароморфозами. “ Стволы ” и “ побеги ” на рисунке обуславливают именно они. Часть ароморфозов, которые создают “ побеги ” наверняка происходят также под воздействием мутаций. Прежде всего это относится к эволюционно регрессивным ароморфозам. Например потеря органов при переходе к паразитическому способу существования, как у глистов, или к прикрепленной - сидячей форме, как у асцидий. Сюда же относится рудиментирование фаланг у копытных и кенгуру. Другая часть ароморфозов – “ стволовых ” изменений, может происходить только под действием генерализационного фактора. Прежде всего это ключевые ароморфозы – развитие К новым высшим таксонам – типам и классам организмов. Это скелетизация, как внешняя, так и внутренняя. Это приобретение новых и изменение старых органов при выходе на сушу. Это обретение совершенного органа зрения и подобные. Под действием генерализационного фактора происходят и все преадаптации, которые при ближайшем рассмотрении оказываются носящими эволюционно вредный характер.»

В [ 4 часть 2 ] дан анализ прочей проблематики, из которого видно, что объяснение L -ориентации биоорганики, а не рецематность ее как должно быть при абиогенном происхождении - псевдопроблема Р 3 - относится не к области биологии, а к одному из разделов химии и должна быть элиминирована из раздела биологии. Проблемы Р 2 : несводимость к одному предку сине-зеленых водорослей, бактерий и грибов – трех стволов, общность происхождения которых не прослеживается, и очень может быть, что они все имеют совершенно разные корни, углубляющиеся вплоть до преджизни, так что мы имеем дело с многократными попытками природы создания живых систем; общность генетического кода, в т.ч. и этих трех стволов жизни и его триплетность; должны быть элиминированы из теории при понижении степени до Р 3 и отнесены к области теорий (исследовательских программ) происхождения жизни.

9. выводы

Признак наполненности исследовательской программы проблемами и степени этих проблем, релевантен; он позволяет гораздо проще прийти к согласию между учеными, чем по всем прочим, горячо дебатируемым признакам; и по нему можно делать вывод о том, что конкретно необходимо изменять: теорию и/или парадигму, или есть необходимость разработки новой, более общей и включающей, т.о. старую, теорию или парадигму.

Произведя анализ, я утвердился в своем желании дополнить шесть критериев, предложенных Поппером, еще тремя, относящимися к «метапроблеме проблем» несколько переформулировав их первоначальный вариант:

(7) t 2 увеличила степень проблем вообще и для конкурирующей теории в частности, вскрыв новые проблемы, (Р 3-1 ) которые не были увидены или обнаружены в рамках теории t 1 , «нагрузив» т.о. дополнительно защитный пояс t 1 ;

(8) t 2 увеличила степень проблем для конкурирующей теории t 1 , переведя для нее проблемы Р 2 в степень Р 1 , «повредив» т.о. жесткое ядро t 1 ;

(9) t 2 дала объяснение (предложила варианты объяснений) этим новым проблемам (Р 1 ), и, возможно, также Р 2 .

 


Философский клуб "Минерва" 07.2001.

Хостинг от uCoz