3. Структура науки, структура естествознания

Общий подход к определению структуры науки

Всякая наука представляет собою мысленное отражение предмета ее исследования, раскрытого в его сущности. Поэтому и структура науки, в том числе естествознания, определяется, во-первых, структурой ее предмета, ее объекта и, во-вторых, структурой процесса отражения этого объекта в сознании человека, т. е. процесса познания. Структура этого последнего, в конечном счете, определяется также природой самого объекта познания.

Отсюда вытекает необходимость объективного подхода к вопросу о структуре науки: определяющим моментом в ее характеристике признаются особенности объекта познания. Но этим еще не исчерпывается правильный подход к раскрытию структуры науки.

Всякая структура, в том числе и структура науки, предполагает наличие определенных связей между ее элементами, следовательно, наличие сложной системы, образованной из соединенных между собой определенным образом элементов. Такого рода связи и соединения возникли не как случайные, а как необходимые взаимоотношения между элементами данной системы, сложившиеся закономерно в результате ее собственного развития. Структура тел природы есть как бы зафиксированный результат развития этих тел, содержащий в себе общий итог их развития: то, что в настоящий момент существует одно рядом с другим, возникло исторически в порядке следования одного за другим и после другого во времени. Соответственно этому должна прежде всего анализироваться и толковаться структура тел природы, рассматриваемых как сложные системы. В данном случае, когда речь идет о структуре тел природы, это означает, что историзм в пространстве, в конечном счете, согласуется и не может не согласоваться с историзмом во времени. Энгельс писал, что признание Земли чем-то ставшим и развившимся предполагает, что «она должна была иметь историю не только в пространстве — в форме расположения одного подле другого, но и во времени — в форме последовательности одного после другого»^[1].

Сказанное полностью относится и к процессу познания: его структура, а значит и структура науки, означает взаимосвязь последовательно проходимых ступеней познания, двигающегося от непосредственных явлений к раскрытию сущности изучаемого предмета и проникающего все глубже и глубже в эту сущность.

Отсюда вытекает необходимость исторического подхода к вопросу о структуре науки: она может быть раскрыта и правильно понята только с точки зрения идеи развития в применении ее как к самому объекту, так и к его отражению в сознании человека.

Оба названных подхода не изолированы друг от друга; напротив, они нераздельно связаны между собой и представляют, по сути дела, лишь различные стороны, или аспекты, единого подхода к выяснению структуры науки. Такими его сторонами служат: во-первых, материалистический принцип, согласно которому структура науки, в конечном счете, определяется структурой материального предмета (природы), существующего вне и независимо от познающего его субъекта. Во-вторых, диалектический принцип, согласно которому структура предмета и структура процесса его отражения рассматриваются в разрезе развития того и другого и трактуются как выражение закономерной, внутренне необходимой связи между элементами данной системы.

Это показывает, что общий, единый подход к структуре науки является по своему характеру диалектико-материалистическим; обе названные выше стороны нераздельно сливаются в нем и взаимно обусловливают одна другую.

Двоякий структурный разрез науки

Наука представляет собой чрезвычайно сложный, многосторонний и весьма разветвленный организм. Его разветвление идет не в одном каком-либо, а во многих направлениях, из которых нас сейчас интересуют два основных: первое соответствует последовательности усложнения объекта науки, т. е. самой природы, ее развитию от низшего к высшему, от простого к сложному; второе соответствует последовательности развития нашего познания одного и того же объекта (природы), переходу от менее полного и менее глубокого его знания к более полному и глубокому при изучении природы в порядке движения от ее явлений к их сущности и от менее глубокой ко все более и более глубокой сущности.

Оба эти разреза или направления могут помочь нам раскрыть структуру науки, структуру естествознания. Допустим, что первый структурный разрез дает нам возможность представить себе последовательную связь различных областей естествознания, расположенных в порядке усложнения самого их объекта, т. е. ступеней развития природы, развития материи.

Согласно данным современного естествознания, процесс развития материи в природе можно представить в основных чертах схематически так: простейшими из известных сейчас физических образований являются поля; электромагнитное поле способно породить электрические частицы — электрон и позитрон. Движение элементарных частиц, например электронов, носит квантовомеханический характер. Из тяжелых элементарных частиц — нуклонов (протонов и нейтронов) образуются атомные ядра; из ядер и электронов — атомы химических элементов; из атомов — молекулы; из молекул — различные агрегаты (газообразные, жидкие, твердые аморфные и кристаллические), составляющие основу различных сфер нашей планеты или неживой природы. Так идет усложнение неорганических образований.

С другой стороны, постепенное усложнение углеродистых соединений приводит к образованию белков, которые составляют главную вещественную основу живой природы. Последовательное усложнение материального носителя жизни приводит к возникновению клетки с дальнейшим развитием живой природы до высших растений, с одной стороны, и до человека — с другой. Вместе с человеком процесс развития природы выходит за свои собственные рамки и приводит к переходу в качественно новую область — область человеческой истории.

Производя соответствующий структурный разрез естествознания, мы получаем ряд естественных наук в порядке их расположения от науки, изучающей относительно самый простой объект природы, до науки, изучающей самый сложный ее объект. Перечисленные выше в порядке их усложнения различные объекты науки, т. е. материальные образования природы, приводят к следующему ряду наук: субатомная и атомная физика (включающая в себя физику элементарных частиц, квантовую механику, ядерную физику, физику электронной оболочки атомов); химия (включающая в себя неорганическую химию, органическую химию, химию высокомолекулярных соединений); молекулярная физика (включающая в себя также и физическую кристаллографию); геология (включающая в себя метеорологию, гидрогеологию, минералогию, петрографию и др.); биология (включающая в себя протистологию, ботанику, зоологию, антропологию и др.).

Физика, химия, геология и биология относятся к числу основных отраслей современного естествознания («фундаментальных наук»). Их взаимная связь определяет собой в первую очередь то, что носит название классификации или системы естественных наук.

Итак, в результате первого структурного разреза мы получаем некоторый ряд наук. Будем записывать его в горизонтальном порядке (в строчку), а потому этот разрез будем условно называть горизонтальным. Следовательно, горизонтальный разрез всей науки о природе даст нам всегда ту последовательность в расположении наук, которая соответствует усложнению (развитию) их объекта.

Поясним это сравнением науки с изгородью из деревьев: на каком бы уровне от земли ни сделать горизонтальный срез этой изгороди, всегда получится примерно одна и та же последовательность срезов у отдельных деревьев, из которых эта изгородь образована.

Но мы можем произвести срез нашей живой изгороди не только горизонтально, но и вертикально, т. е. через каждое отдельное дерево, входящее в эту изгородь. Тогда структурный разрез даст нам картину соотношения между различными элементами каждого из этих деревьев, начиная от его основы, его корневой системы, и кончая стволом, ветвями и всей кроной.

Второй разрез поможет представить последовательность, с которой совершается развитие нашего познания всей природы и ее различных областей: оно начинается с собирания эмпирического материала (фактов) путем наблюдения и эксперимента, первичной систематизации и описания этого материала и завершается теоретическим обобщением собранных фактов, их теоретическим объяснением путем открытия законов природы и создания естественнонаучных теорий и выработкой общей научной картины мира.

Этот второй структурный разрез науки мы называем вертикальным. В результате мы получим более детализированную, более разветвленную классификацию естественных наук, которая включит в себя учет взаимосвязей структурных элементов науки, рассмотренных не только со стороны ее предмета, но и метода изучения этого, предмета. Говоря иначе, структура естествознания включает в себя двоякого рода взаимосвязи естественных наук в качестве элементов общей системы естествознания: горизонтальную (по объекту) и вертикальную (по методу), причем вторая носит подчиненный характер и определяется первой. Осуществляя горизонтальный разрез, мы раскрываем связи элементов науки, соответствующие связям внутри самого объекта; осуществляя вертикальный разрез, мы раскрываем связи элементов науки, устанавливающиеся в ходе движения человеческого познания к объекту.

Обозначим отдельные науки в последовательном порядке усложнения их предметов буквами А, В, С, D, Е и т. д.; в таком случае горизонтальный (или предметный) разрез общей структуры естествознания выразится следующим рядом наук:

А — В — С — D — Е и т. д.

Обозначим далее последовательно индексами 1, 2, 3, 4 и т. д. отдельные науки, выражающие ступени все более полного и глубокого знания одного и того же предмета, начиная с его чисто эмпирического описания, переходя затем к систематизации фактов и кончая высшими разделами теоретического объяснения его внутренней сущности, его законов. В таком случае схема вертикального ряда для наук, имеющих дело с одним предметом, например для наук А, может быть представлена следующим рядом наук:

А — А₁ — А₂ — А₃ — A₄ и т. д.

Допустим теперь, что чем сложнее предмет исследования, тем, как правило, позднее достигается более высокая ступень его познания. Это означает, что когда науки А достигли той ступени развития, которые условно выражены индексом 4, т. е. А₄, науки В будут находиться еще на предыдущей ступени (В₃), а науки С на еще более низкой ступени (С₂) и т. д. В таком случае общая структура естествознания, учитывающая в единстве оба направления, или разреза, — горизонтальный и вертикальный, — может быть выражена следующей схемой:

Эта схема предполагает, что структура естествознания зафиксирована в некоторый исторический момент, причем все соотношения в ней выражают лишь те связи между структурными элементами (A, А₁, A₂ и т. д., В, В₁ и т. д., С и т. д.), которые сложились на данный момент времени.

Конечно, в действительности отношения между науками как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении оказываются значительно сложнее; тем не менее приведенная схема дает возможность представить характер взаимоотношения между обоими структурными разрезами естествознания — горизонтальным (предметным) и вертикальным, выражающим ступени познания природного предмета данной группой наук.

Заметим, что во второй части этой книги нас будет интересовать по преимуществу горизонтальный разрез, а в книге «Естествознание и общество»— вертикальный.

Горизонтальный структурный разрез естествознания

Взаимосвязь основных отраслей естествознания в самом первом приближении, сугубо схематически, может быть выражена в виде следующего общего ряда наук:

Раздвоение ряда наук вслед за химией отражает раздвоение процесса развития природы на неживую и живую. При ближайшем рассмотрении этот ряд оказывается недостаточным. Например, современная химия на деле граничит с физикой не в одном, а по крайней мере в двух пунктах, ибо движением атомов занимается не только химия, но и современная физика, причем как со стороны образования атомов из более простых физических частиц, составляющих предмет субатомной и атомной физики (квантовой механики, ядерной физики, физики электронной оболочки), так и со стороны взаимодействия более сложных физических частиц — молекул, образованных из атомов и составляющих предмет молекулярной физики. Поэтому данную часть общего ряда наук можно представить так: физика (субатомная) — химия — физика (молекулярная).

Каждая основная отрасль естествознания, в свою очередь, подразделяется — в соответствии с изучаемыми ею ступенями развития данного природного объекта — на ряд научных отраслей и научных дисциплин.

Наряду с этим между науками существуют такие связи и взаимоотношения, которые отражают развитие целых совокупностей материальных объектов, включающих в себя различные формы движения. Так, астрономия изучает небесные тела (например, Солнце), их системы и Вселенную как целое (космология); география — поверхность Земли с населяющими ее живыми существами.

Кроме того, в современном естествознании существуют переходные, или промежуточные, науки, которые не входят целиком в какую-либо одну из основных его отраслей, а связывают между собой две или более основных наук; такие связующие звенья нередко отражают реальные переходы, существующие в самой природе между соответствующими материальными образованиями с присущими им специфическими формами движения. Переходные, или промежуточные, науки свидетельствуют об отсутствии каких-либо резких граней между различными отраслями естествознания, о взаимопроникновении ранее обособленных наук друг в друга, что как раз и составляет одну из наиболее существенных отличительных особенностей всего современного естествознания.

Например, между физикой и химией находится физическая химия, заложенная еще Ломоносовым; в настоящем ее виде, который ей придали Вант-Гофф, Гиббс, Менделеев, Аррениус и другие ученые, она отражает переход между химической и физическими формами движения; кроме нее, возникла в XX в. химическая физика, отражающая другую сторону взаимоперехода между химической и физическими формами движения. Между химией и геологией стоит геохимия. Между химией и биологией — биохимия, а между биологией и геологией—почвоведение, созданное в XIX в. Докучаевым, и палеонтология, заложенная еще раньше Кювье. В XX в. между химией, биологией и геологией — биогеохимия, созданная Вернадским. К числу переходных наук можно отнести биофизику, астрофизику и многие другие.

Чрезвычайно сильное разветвление современного естествознания, наличие многочисленных промежуточных наук и научных дисциплин весьма затрудняет в наше время рассмотрение взаимосвязи естественных наук в горизонтальном разрезе. Эта проблема была гораздо проще во времена Конта и даже во времена Энгельса. Теперь же она осложнена полным отсутствием былой линейности в расположении основных отраслей естествознания и наличием не одной, а двух и даже больше точек соприкосновения между отдельными науками, как, например, между химией и физикой.

Вертикальный структурный разрез естествознания

Рассматривая взаимосвязь естественных наук в вертикальном разрезе, мы обнаруживаем прежде всего в каждой науке ее описательную или систематическую часть и ту ее часть, которая раскрывает и излагает законы движения, законы функционирования ее объекта. В различных отраслях естествознания соотношение этих двух частей, или разделов, науки или ее направлений выступает в различной форме: иногда оно выливается в образование самостоятельных систематических наук и наук о функциях, строении и формах природного объекта. Так, в биологии имеются, с одной стороны, описательные (систематические) разделы — ботаника и зоология, а с другой стороны — анатомия, морфология и, в особенности, физиология растений и животных. В физике выделился раздел теоретической физики в отличие от таких ее разделов, где теоретические обобщения сочетаются с постановкой экспериментальных исследований.

Подобно тому, как в биологии выделяется анатомия растений и животных в качестве чисто аналитической науки, так и в химии выделяется аналитическая химия, ставящая своей задачей выяснение химического состава веществ. Характерно, что исторически, в процессе развития естествознания, раньше других возникали именно такого рода аналитические науки. Это объяснялось тем, что прежде, чем можно было выяснить, как функционирует и действует изучаемый предмет, надо было изучить его внутреннее строение или же его состав.

Та последовательность, в какой шло развитие самого аналитического метода, нередко сохраняется и в структуре соответствующей аналитической науки. Так, аналитическая химия подразделяется на качественный и количественный анализ, а последний — на весовой, объемный, газовый и т. д. в соответствии с тем, как развивался в истории химии сам метод химического анализа и как один за другим возникали различные его способы.

Проводя ту же параллель между химией и биологией, можно обнаружить следующую весьма любопытную деталь: подобно тому, как за систематической ботаникой и зоологией последовало возникновение и развитие физиологии растений и животных, так и в области органической химии происходит сейчас нечто подобное: профессор Вихтерли из ЧССР выпустил не так давно сводный труд по органической химии, в котором вся эта отрасль химии рассматривается с точки зрения химических функций органических соединений, но не систематики строения этих соединений. Этот курс органической химии относится к обычным ее курсам примерно так же, как курс физиологии растений — к курсу систематической ботаники.

Рассмотрение естествознания с точки зрения его вертикального структурного разреза позволяет яснее установить содержание самого естествознания как науки, так как выявляет взаимосвязь итогов результатов естественнонаучных исследований, проведенных на всех ступенях развития познания природы.

Содержание естествознания в связи с его структурой

Результаты познания природы, которые достигаются с помощью рассмотренных выше приемов исследования, входят в содержание естествознания. Этими результатами являются, во-первых, опытный, фактический материал (эмпирическая часть, или сторона, естествознания) и, во-вторых, его истолкование, его обобщение в понятиях и его систематизация (теоретическая часть, или сторона, естествознания). То и другое составляют одно неразрывное целое, будучи ступенями, или моментами, единого процесса познания природы; одна часть, или сторона, естествознания, без другой не существует, и только условно, в нашей абстракции их удается выделить из всего естествознания. Можно сказать, что естествознание включает в себя в нераздельном единстве: эксперимент и теорию, факты и их обобщение, опытные данные и их систематизацию.

В связи с этим Энгельс условно подразделял естествознание на эмпирическое и теоретическое. «Эмпирическое естествознание накопило такую необъятную массу положительного материала, — писал он, — что в каждой отдельной области исследования стала прямо-таки неустранимой необходимость упорядочить этот материал систематически и сообразно его внутренней связи. Точно так же становится неустранимой задача приведения в правильную связь между собой отдельных областей знания. Но, занявшись этим, естествознание вступает в теоретическую область…»^[2].

Факты, установленные эмпирически (путем наблюдений и эксперимента), служат исходным опытным материалом естествознания: «…в любой научной области — как в области природы, так и в области истории — надо исходить из данных нам фактов, стало быть, в естествознании— Из различных предметных форм и различных форм движения материи… следовательно, также и в теоретическом естествознании нельзя конструировать связи и вносить их в факты, а надо извлекать их из фактов и, найдя, доказывать их, насколько это возможно, опытным путем»^[3].

Этим естествознание как наука по своему содержанию отличается от натурфилософии, характерной чертой которой был чуждый подлинно научному, опытному исследованию рационализм с придумыванием искусственных связей в противоположность обнаружению истинных связей в самой природе. Критикуя такой ненаучный подход, Ленин писал: «Пока не умели приняться за изучение фактов, всегда сочиняли a priori общие теории, всегда остававшиеся бесплодными… Нелеп тут был уже прием. Нельзя рассуждать о душе, не объяснив в частности психических процессов: прогресс тут должен состоять именно в том, чтобы бросить общие теории и философские построения о том, что такое душа, и суметь поставить на научную почву изучение фактов, характеризующих те или другие психические процессы»^[4].

Теории, гипотезы, понятия складываются на той ступени познания природы, когда раскрывается сущность явлений природы, ее законы. Без теории нет и не может быть науки. Более того, Ленин прямо отождествлял науку и теорию, подчеркивая, что их различение бессмысленно.

Теоретическое обобщение опытных данных совершается при помощи научных абстракций. «Абстракция материи, закона природы, абстракция стоимости и т. д., одним словом все научные (правильные, серьезные, не вздорные) абстракции отражают природу глубже, вернее, полнее»^[5]. Ссылаясь на Энгельса, Ленин писал, что «естествоиспытатели должны знать, что итоги естествознания суть понятия, а искусство оперировать с понятиями не прирождено, а есть результат 2000-летнего развития естествознания и философии»^[6].

Объединение отдельных естественнонаучных теорий, гипотез, понятий в систему вглядов приводит к выработке общей картины природы, отражающей не отдельные, обособленные друг от друга области природы, а всю природу в ее внутренней связи. Ленин указывал, что «исторически условна всякая идеология, но безусловно то, что всякой научной идеологии (в отличие, например, от религиозной) соответствует объективная истина, абсолютная природа»^[7].

Таким образом, собственно науку составляют опытные данные и факты, теории и гипотезы, законы и системы, а также приемы и способы научного исследования; в более широком смысле в содержание науки входят также результаты практического приложения найденных фактов и их теоретических обобщений (законов, гипотез, теорий), т. е. результаты того, что дает практическая, прежде всего производственная, проверка познанного.

В еще более широком смысле в содержание естествознания могут быть включены все вещественные предметы, которые служат целям экспериментального изучения природы и опытной проверки достигнутых результатов, а также целям фиксирования этих результатов. В таком случае в содержание естествознания войдут все лабораторные, экспериментальные установки и приборы (например, телескопы, микроскопы, различные измерительные приборы, химическое лабораторное оборудование и т. д), оборудование опытных и полузаводских установок, счетно-вычислительные машины и т. д., а также вся литература, в которой аккумулированы естественнонаучные знания.

Все эго составляет не механический агрегат частей, а органическое единство, внутренне целостную систему знаний о природе, именуемую естествознанием.

Взаимоотношение всех этих элементов естествознания, и прежде всего элементов теории и эмпирии, представляет собой одну из важнейших сторон его внутренней структуры. Этот вопрос представляет особый интерес; он явился предметом особого рассмотрения на международном философском конгрессе по методологии, логике и философии науки, состоявшемся в Стэнфорде в августе 1960 г. На этом конгрессе ему был посвящен специальный симпозиум на тему о соотношении теоретического и эмпирического в научной теории, а также доклад автора этих строк на факультативном заседании на тему о соотношении теоретического и эмпирического в научном познании (на примере естествознания).

Взаимосвязь и взаимодействие обоих структурных разрезов естествознания

Рассмотренные выше структурные разрезы не обособлены один от другого. Как уже говорилось выше, горизонтальный разрез (по объекту науки) является определяющим по отношению к вертикальному разрезу (по методу научного исследования). Но взаимосвязь обоих разрезов не ограничивается этим. Оба разреза переплетаются между собой в структуре отдельных естественных наук. Например, систематическая часть биологии, выделяющаяся в биологической науке на основании второго (вертикального) разреза, в свою счередь подразделяется уже на основании первого разреза на систематику растений и систематику животных с последующим подразделением первой на систематику низших и высших растений, второй — на систематику беспозвоночных (бесхордовых) и позвоночных (хордовых).

Точно так же внутри органической химии, выделяемой на основании первого разреза внутри всей химии, особое место занимает органический синтез в качестве раздела, выделяемого уже на основании второго разреза. Однако в рассмотренных случаях «переплетение» обоих структурных разрезов носит еще до известной степени внешний характер: сначала на основании одного из них выделяется определенная отрасль науки, а затем на основании другого разреза производится дальнейшее подразделение внутри данной отрасли науки.

Более органическое сочетание обоих разрезов наблюдается в том случае, когда при изучении объекта одной естественной науки применяется метод другой науки, как правило, стоящей перед нею в общем ряду наук. Так, методы физики применяются во всех остальных естественных науках (химии, геологии, биологии и других), методы химии — в геологии и биологии. Тем самым горизонтальный структурный разрез наук (по их объектам) «переплетается» с вертикальным структурным их разрезом (по их методу).

Такое взаимное «переплетение» обоих разрезов объясняется тем, что высшие, более сложные материальные образования в природе с их формами движения возникли в ходе развития природы из более простых, а потому и содержат в себе эти исходные, более простые как бы в «снятом», или превзойденном, виде. Так молекула содержит в себе атомы, атомы — атомные ядра и электроны, атомные ядра — нуклоны и т. д. Соответственно этому любое биологическое движение содержит в себе химическое и физическое движения, химическое содержит физическое и т. д.

В связи с этим при изучении более сложного материального объекта природы и связанной с ним более высокой формы движения всегда могут и должны быть применены методы изучения более простых материальних объектов природы и связанных с ними более низких форм движения, если, конечно, эти более простые и низкие ступени развития природы содержатся в изучаемых нами более сложных и высоких ее ступенях.

Сказанное имеет более широкое значение: во всех случаях, когда изучаемый данной наукой объект имеет такую сторону, которая составляет предмет специального изучения другой науки, метод этой другой науки может и должен применяться при изучении данной стороны у данного объекта. Поэтому, как уже говорилось выше, математические методы имеют по существу всеобщее применение в рамках естествознания, так как все тела и явления природы без исключения имеют не только свою качественную, но и свою количественную сторону, поддающуюся измерению и выражаемую в виде математических отношений.

Применение метода одной науки к изучению объекта другой науки в общем случае приводит к возникновению совершенно новых научных направлений. Одним из первых на этот путь в истории науки встали ученые, применившие метод математического анализа (оперирующего переменными и бесконечно малыми величинами) к математической науке о пространстве — геометрии. В результате этого возникла аналитическая геометрия, которая представляет собой применение метода одного раздела математики (анализа) к изучению предмета другого ее раздела (геометрии).

Аналогичным образом Ломоносов в XVIII в. понимал и физическую химию как применение физических (а также математических) методов к изучению вещества как предмета химии. Кстати сказать, в таком случае вообще не было бы химии, а вся химия была бы физической, так как любые химические исследования проводятся обязательно с применением физических приборов и приспособлений (например, термометра, весов и т. п.). Это понимал и Ломоносов, говоря: «моя химия — физическая».

Точно так же Бунзен и Кирхгофф, применив физический метод спектрального анализа к выяснению химического состава Солнца и звезд (объекта астрономии), заложили основу астрофизики как науки, в которой объект одной науки (астрономии) изучается с помощью метода другой науки (физики). В данном случае это привело к образованию особой промежуточной науки — астрофизики.

Переходные, или промежуточные, естественные науки, играющие столь важную, можно сказать определяющую роль в современном естествознании, заслуживают того, чтобы на них остановиться подробнее. Их общей чертой является отмеченное выше применение метода одной науки к изучению объекта другой науки, подобно тому, как это представлял себе Ломоносов. Некоторые наши естествоиспытатели видят в этом самое главное и существенное при характеристике любых переходных наук вообще. На наш взгляд, дело обстоит здесь гораздо сложнее.

Несомненно, что под такое определение промежуточных наук подходят и астрофизика, и физическая химия в ее ломоносовском понимании, и целый ряд других промежуточных наук (например, математическая физика, геофизика, биомеханика, биологическая статистика и многие другие). Но для того, чтобы глубже разобраться в данном вопросе, необходимо выяснить следующее: чем именно обусловлена возможность применения метода одной науки к изучению объекта другой науки? На этот вопрос мы получаем два разных ответа.

В одном случае у объекта этой другой науки имеется в наличии лишь какая-то сторона, составляющая предмет специального исследования первой науки, но без реального перехода в процессе развития природы объекта первой науки в объект второй науки. Говоря иначе, у объектов обеих наук оказывается общей определенная их сторона, которая в обоих случаях изучается методом одной из этих наук. Так именно обстоит дело с применением математики, изучающей количественную сторону, количественные отношения у всех объектов природы.

Во втором случае в процессе развития природы происходит реальный переход объекта одной науки как более простого в объект другой науки как более сложный, причем этот более сложный объект сохраняет в себе в преобразованном виде и тот более простой объект природы, из которого он сам возник и развился (подобно тому, как атомы через химическое действие образуют молекулы, составляющие объект молекулярной физики). В этом случае наличие у более сложного объекта той стороны, которая составляет специальный предмет другой науки, полностью обусловлено тем, что совершился в процессе развития природы переход от более простого материального объекта к более сложному и, соответственно, от более низкой формы движения материи к более высокой. Поэтому при изучении более сложного объекта, составляющего предмет одной естественной науки, оказалось возможным и необходимым применение метода другой науки, изучающей более простой объект природы, из которого как раз и возник данный более сложный объект.

С этой точки зрения современные переходные естественные науки имеют в своей основе не просто сочетание метода одной науки с предметом другой науки, а именно реальный переход материальных объектов (соответственно присущих им форм движения материи), следствием чего в данном случае оказывается отмеченное сочетание предмета и метода разных наук. Значит, и здесь объект науки выступает определяющим моментом по отношению к ее методу.

Современная физическая химия, в отличие от той, про которую писал Ломоносов, как раз и является подобной переходной между физикой и химией наукой. С момента своего возникновения она изучала взаимные переходы между механической, тепловой и химической формами движения (химическая термодинамика), затем — между электрической и химической его формами (электрохимия) и т. д. Ничего подобного, конечно, не могло быть в XVIII в., так как открытие и изучение всех этих переходов стало возможно только после открытия в середине XIX в. закона сохранения и превращения энергии и на его основе.

Таким же характером, присущим современной физической химии, обладают химическая физика, геохимия, биофизика, биохимия: все они раскрывают и изучают прежде всего переходы одних, более простых материальных объектов в другие, более сложные, и, соответственно, более низких форм движения материи в более высокие. Именно эти переходы, реально осуществившиеся и осуществляющиеся в развитии природы, сделали возможным применение физических методов в химии, физических и особенно химических методов —в геологии и биологии с образованием особых переходных наук.

Выделение предмета наук с помощью метода абстракции

Наконец необходимо остановиться еще на одном случае «переплетения» обоих структурных разрезов науки. Речь идет о том, что сам предмет некоторых наук (например, механики, не говоря уже о математике) выделяется в качестве такового лишь три помощи определенного метода познания, а именно метода абстракции. В таком случае предметом той или иной науки оказывается не отдельное материальное образование или форма движения, а его абстрактно выделенная сторона, нигде и никогда не существующая в природе в самостоятельном виде, обособленном от других его сторон.

В результате абстракции от вещественной природы движущегося предмета и рассмотрения его движения лишь со стороны характеристики его перемещения в пространстве и во времени под действием внешних сил из физики выделяется особая отрасль естествознания — механика макротел. Дальнейшее абстрагирование не только от вещественного, качественного физического содержания явлений природы, но и от их временной формы, и ограничение лишь пространственной формой вещей и количественной стороной их движения лежит в основе математики. «Чистая математика имеет своим объектом пространственные формы и количественные отношения действительного мира…»^[8], — писал Энгельс.

Следовательно, предметом математики является не какая-либо особая форма движения материи, а абстрактно выделенная (количественная, в частности пространственная) сторона движения и взаимоотношения тел природы. Физика, биология и другие науки имеют дело в своем исследовании непосредственно с конкретными телами и процессами природы, а потому они и называются естественными; математика же имеет дело с вещами и явлениями природы не непосредственно, а опосредованно, оперируя абстракциями, отвлеченными от опытных данных различных отраслей естествознания, прежде всего физики. Не будучи, строго говоря, сама частью естествознания, математика тесно связана со многими отраслями естествознания (особенно механикой, физикой, астрономией); по отношению к ним она выступает в качестве аппарата — особого приема исследования и обобщения опытного материала, в первую очередь результатов физического измерения.

Рассматривая соотношение между математикой и механикой макротел, мы можем обнаружить у них много общего. «Механика в более широком или узком смысле слова знает только количества, — писал Энгельс, — она оперирует скоростями и массами и, в лучшем случае, объемами. Там, где на пути у нее появляется качество тел, как, например, в гидростатике и аэростатике, она не может обойтись без рассмотрения молекулярных состояний и молекулярных движений, и сама она является здесь только вспомогательной наукой, предпосылкой физики»^[9].

Но между математикой и механикой имеются и существенные различия, обусловленные тем, что математика в большей степени, чем механика, абстрагируется от особенностей тел и явлений природы. Для того, чтобы показать это нагляднее, рассмотрим соотношение математики с логикой, с одной стороны, и механикой макротел с физикой — с другой, в общем ряду наук. В порядке возрастания степени абстрактности эти четыре науки можно расположить так:

физика — механика — математика — логика.

Если мы возьмем какое-нибудь движущееся физическое макротело, например падающую частицу града, то ее всестороннее изучение во всей ее конкретности составит задачу физики, химии и геологии (метеорологии). Но если мы абстрагируемся при ее рассмотрении от всей качественной определенности ее вещества и будем учитывать ее материальность лишь в виде ее механической массы, то мы перейдем сразу из области физики (и вообще собственно естествознания) в область механики, причем более конкретного раздела механики — динамики.

Делая следующий шаг в сторону большей абстракции, мы можем отвлечься от массы рассматриваемого тела и от приложения к нему механических сил. Тогда мы, оставаясь еще в пределах механики, перейдем в наиболее абстрактный ее отдел — кинематику. Последняя изучает механическое движение тел лишь со стороны изменения их пространственного положения со временем. Это — своего рода геометрия движения.

Дальнейшая абстракция состоит в отвлечении от времени как формы бытия движущихся тел. Совершая эту абстракцию, мы отвлекаемся уже от всякого реального движения и имеем дело лишь с количественными, в том числе пространственными, отношениями у тел природы. В результате этого мы непосредственно из области механики переходим в область математики, причем опять- таки сначала попадаем в более конкретный ее отдел — геометрию, подобно тому, как при переходе от физики к механике мы попали сначала в область динамики, как более конкретный раздел механики. При этом мы движемся все время от конкретного к абстрактному.

Продолжая операцию абстрагирования и оставаясь пока еще в пределах математики, мы можем отвлечься от пространственной формы бытия; тогда мы переходим из геометрии в другие, более абстрактные и общие разделы математики. Далее, отвлекаясь от конкретных количественных отношений, мы сделаем дальнейший шаг в сторону все большей абстрактности учитываемых нами отношений и попадем в область математической логики. Эта последняя стоит уже на грани между математикой и логикой, примыкая при этом больше к математике, чем к логике. Наконец, в пределе этого абстрагирования мы придем к логике, в частности — к формальной логике в ее классической форме как предельно абстрактной науке.

Если мы теперь продолжим тот ряд естественных наук, который мы составили на основании горизонтального (предметного) структурного разреза науки, то получим обычную схему иерархического ряда наук, выражающую движение нашей мысли уже в обратном направлении, т. е. от абстрактного к конкретному:

логика — математика — механика — физика.

Этот ряд наук будет составлен по предметному признаку, так как науки сопоставляются здесь в той именно последовательности, в какой сопоставляются предметы их изучения. Однако на самом деле первая часть этого ряда предполагает применение не одного лишь рассмотрения с точки зрения горизонтального, но и с точки зрения вертикального структурного разреза, так как материальный объект остается у них, в конечном счете, одним и тем же (физические тела и их отношения). Постепенно лишь изменяется полнота изучаемых его сторон, выделяемых с помощью метода абстракции.

Поэтому в данном случае особенно требуется рассматривать науку с позиций взаимного проникновения обоих структурных разрезов и их прямого перехода одного в другой. Ведь в приведенном выше ряде наук прямым продолжением первых членов ряда, полученных в результате применения одного подхода, оказываются остальные члены ряда, возникшие в результате применения другого подхода.

Заметим, что ряды наук, образующиеся в результате применения того или иного структурного подхода, в отдельности или в их взаимном проникновении, не надо рассматривать как обязательно прямолинейные. Выше уже отмечалось, что эти ряды могут быть раздвоенными и вообще разветвленными, переплетающимися между собою весьма сложным образом. Более того, некоторые ученые (Пиаже, Струмилин и др.) выдвигают очень интересную мысль о том, что науки, взятые в целом, образуют как бы замкнутый круг, так что «начало» их общего ряда сливается, совпадает с его «концом». Это можно показать на примере логики. В различных классификациях логике отводится не только различное, но иногда й прямо противоположное место: в одних случаях она ставится в самом начале ряда наук, в других — в самом конце. О том, как она выходит на первое место в ряду наук, мы говорили уже выше. Посмотрим теперь, каким образом она может оказаться в его конце.

От физики и химии мы переходим к биологии, причем внутри комплекса биологических наук двигаемся от наук, изучающих более простые объекты (одноклеточные, протесты), к наукам, изучающим все более и более сложные биологические объекты, вплоть до таких наук, как физиология человека и антропология; последняя стоит уже на грани между естественными и общественно-историческими науками, соприкасаясь, в частности, с этнографией. Двигаясь в том же направлении, мы перейдем далее от физиологии высшей нервной деятельности через зоопсихологию к психологии человека, которая охватывает и сферу мыслительной деятельности отдельных людей, их сознание. В этом пункте обнаруживается тесное соприкосновение психологии с логикой, с наукой о законах и формах мышления, ведущего к познанию истины. Таким образом, двигаясь в прямо противоположном направлении по общему ряду наук, мы пришли в конце концов к исходному пункту, принятому нами за начало всего данного ряда. Здесь, в частности, проявилась диалектика взаимосвязей наук и их взаимных переходов. Заметим, что определение математики как науки о количественных (включая пространственные) отношениях, считается теперь слишком узким. Она рассматривается в настоящее время как более общее учение о структурах и моделях, понимаемых в обычном для нее абстрактном (обобщенном) смысле.

Этим мы заканчиваем общее рассмотрение естествознания как науки и переходим к рассмотрению его законов и законов природы, открытие и изучение которых составляет главное содержание и цель естественнонаучного познания.