Завершается сборник концептуально важной работой Джона Урри, который рассматривает понятие энергии в связи с ее материальным и экономическим бытованием в формах угля, нефти или силы воды, критически указывая на соответствующий пробел в социальных науках и демонстрируя, как в зависимости от материальной базы производства энергии из угля или нефти возникают те или иные социальные, политические и экономические структуры. На этом фоне им выстраиваются возможные проекты преодоления глобальных энергетических проблем. Таким образом, начав с семантических приключений, претерпеваемых понятием энергии в эпоху Нового времени, мы вновь возвращаемся к энергии как материальному свойству природных ресурсов, использование которых вновь возвращает нас к общественно-политическим импликациям, сконцентрированным в этом феномене, соединяющем физическое и социальное.

Макс Яммер 35

Понятие силы. Исследование оснований динамики. Формирование научных понятий 36

Цель настоящего исследования – представить историческое развитие понятия силы в физической науке. Хотя это понятие признано одним из основных и первичных в физической теории, прежде оно никогда не становилось предметом всестороннего исторического анализа и критического рассмотрения. Как правило, его считают не нуждающимся в объяснении, так как на практике оно применяется вполне успешно. В учебниках и даже в объемных монографиях нет почти никакой информации о природе этого понятия. Огромное разнообразие его практических применений полностью игнорирует проблемный характер понятия силы.

Часто говорят, что ученому-естественнику нет дела до истории идей, которые он применяет в своей работе. Но учитывая, насколько важной для современной физики стала проблема возникновения научных понятий, этот аргумент почти утратил свое значение. Некогда проблемой формирования научных понятий интересовались лишь антиквары от истории науки и педанты от эпистемологии. Для современной науки она стала жизненно важной.

Изучать исторические аспекты того, как формировались понятия в физической науке, нелегко. Для того чтобы хорошо ориентироваться в источниках, требуется глубокое историческое и филологическое образование, а чтобы их критически сравнивать, интерпретировать и оценивать их значимость для науки, необходимо владеть теорией физики.

При изучении того, как развивалось то или иное научное понятие, возникает серьезная проблема. Она состоит в том, что определение этого понятия неизбежно будет туманным. В науке понятие может быть строго закреплено только с помощью точного определения. Но если взглянуть на определение исторически, перед нами лишь один из поздних этапов развития данного понятия. Свести понятие исключительно к его современному определению значило бы игнорировать значительную часть его истории. Даже после того как оно заняло точно определенную позицию, история понятия еще не закончена – наиболее полное его значение проявляется только в контексте концептуальной структуры, в которую оно встроено, а этот контекст постоянно расширяется и изменяется. Однако с позиции истории идей не видна самая важная и интересная часть биографии понятия, а именно тот период, когда оно наиболее активно развивается и способствует формированию научной мысли. Таким образом, изучающим историю научного понятия приходится как-то реагировать на то, что определение обсуждаемого предмета туманно. Здесь в равной степени опасно устанавливать слишком широкие или слишком узкие рамки.

Современная физика не оставляет надежды тому, во что верили большинство авторитетных ученых в прошлом столетии. От амбиций, что физика сможет создать абсолютно точный слепок реальности, приходится отказаться. У науки в ее сегодняшнем понимании менее амбициозная и более конкретная цель. Описать определенные феномены опытно постигаемого мира и установить общие принципы того, как их можно предсказать и «объяснить», – вот две ее основные задачи. Под «объяснением» здесь, скорее, имеется в виду соотнесение этих феноменов с общими принципами. Чтобы успешно решить эти задачи, наука использует понятийный аппарат, то есть систему терминов и теорий, которые репрезентируют или символизируют данные, полученные через чувственный опыт, – прикосновения, цвета, тона, запахи и то, как они могут быть связаны между собой. Этот аппарат состоит из двух частей: 1) сеть понятий, дефиниций, аксиом и теорем, составляющих гипотетико-дедуктивную систему (в математике ее примером является евклидова геометрия), и 2) отношения, в которых элементы этой системы состоят с определенными феноменами чувственного опыта. Через эти отношения, которые можно назвать «правилами интерпретации» или «эпистемологическими соотношениями»37, устанавливается ассоциативная связь между, например, черным пятном на фотографической пластинке (чувственное ощущение) и спектральной линией определенной волновой длины (концептуальный элемент или конструкт в рамках гипотетико-дедуктивной системы38). Другой пример – ассоциативная связь между щелчком усилителя на счетчике Гейгера и проходом одного электрона через счетчик. Физика нуждается в обеих сторонах этой связи именно потому, что она представляет собой теоретическую систему предположений об эмпирических феноменах. Гипотетико-дедуктивная система в отсутствие правил интерпретации быстро выродится в спекулятивный анализ, который нельзя ни проверить, ни верифицировать. Сеть эпистемологических соотношений без теоретической надстройки, выведенной путем дедукции, останется бесплодным перечнем фактов, который не будет иметь ни предсказательной, ни объяснительной силы.

Принятие правил интерпретации создает некоторую произвольность внутри системы как целого, допуская в ее рамках некоторую предрасположенность в отборе понятий. Другими словами, произвольные модификации в терминологических соответствиях определенным ощущениям можно компенсировать, соответствующим образом изменяя эпистемологические соотношения, но не отрывая их от материальной реальности. Именно из‐за этой произвольности научные понятия воспринимают как «свободные творения человеческого разума», которые «не однозначно определены внешним миром, как это иногда может показаться»39.

Когда наука пытается создать логически последовательную систему мысли, которая бы соответствовала хаотическому разнообразию чувственного опыта, выбор основных понятий определяется – хотя и неоднозначно – их способностью создать базис, на основании которого можно объяснить наблюдаемые факты. Во-первых, сама неожиданная последовательность экспериментов и наблюдений вносит в систему элемент случайности. Как недавно заметил Джеймс Брайант Конант, «кажется ясным, что развитие современных научных идей могло пойти по несколько другому пути, если бы хронологическая последовательность некоторых экспериментальных открытий оказалась иной. В определенной степени эту хронологию можно считать чисто случайной»40. Во-вторых, специфический характер фундаментальных концепций или базисных понятий в некоторой степени определяется общими представлениями, которые, в свою очередь, мотивированы подсознательными мотивами. Важная задача для историка науки – изучить состояние мысли, преобладающее в определенный период, и выделить в нем вненаучные элементы, ответственные за итоговый отбор понятий, которым суждено играть роль фундаментальных в конструируемом понятийном аппарате. Изучая историю науки ретроспективно, часто можно видеть, как на определенном этапе развития физики в целом удовлетворительно использовались (или могли использоваться) альтернативные друг другу понятия.