Вопросы философии № 1, 2005 г.

ОНТОЛОГИЯ: ОТ НАТУРФИЛОСОФИИ К НАУЧНОМУ МИРОВОЗЗРЕНИЮ

И ИНЖЕНЕРИИ ЗНАНИЙ*

*****@

*****@***ru

Рассматривается содержание и использование термина «онтология» в связи с проблемами, актуальными в современной науке. Кратко рассматривается эволюция понимания термина в философии Нового времени. Вторая часть статьи посвящена новому использованию термина в сфере интеллектуальных информационных технологий и инженерии знаний, где термин «онтология» обозначает детально описанную и полностью формализованную модель понятийной системы предметной области. В этом новом качестве термин стимулировал формирование нового научного направления под тем же названием.

В последней части показано, что наряду с этим актуальным остается и понимание онтологии как систематизированного научного мировоззрения. Логическая рефлексия по поводу онтологических допущений, принимаемых в процессе конструирования научной теории, не заменяет и не отменяет их использования в процессе теоретического мышления. На примере познавательной ситуации в фундаментальной физике иллюстрируются те полностью пока не используемые возможности, которые такое использование может предоставить.

Язык науки, как и все иные сферы человеческого бытия, подвержен приливам и отливам моды. Не всегда легко объяснить мотивы, по которым полузабытые или вновь изобретенные термины вдруг становятся модными, а иногда превращаются в нечто вроде ничего уже не означающего универсального междометия, без которого любой имитатор научной работы просто не может обойтись – поскольку именно они, эти междометия, как он полагает, и символизируют принадлежность к профессиональному сообществу. В свое время эту судьбу разделили, например, такие почтенные термины как кибернетика, моделирование, системный подход; теперь другие времена, но примеры, разумеется, легко можно продолжить… В последние годы мы наблюдаем второе рождение почти забытого и, казалось бы, навсегда оставленного истории философии[1] термина "онтология". В начале 90-х термин этот совершенно неожиданно появился в сфере инженерии знаний и быстро приобрел популярность. Контексты его употребления, на первый взгляд, имеют мало общего со старой философской традицией; это дает основание для постановки ряда вопросов. Сохраняется ли преемственность – есть ли что-то существенно общее у старого философского термина и его сегодняшнего употребления? С чем в этом случае мы имеем дело – с гримасой моды или с выработанным развитием науки новым содержанием? И – если ответ на предыдущий вопрос будет положителен - какое, собственно, точное содержание приписывается этому термину в его новой жизни? И еще. Осталось ли все-таки в философии – в ее современном понимании – место для такого раздела как "Онтология?". В настоящей статье авторы, профессиональная судьба которых сложилась так, что им пришлось иметь дело и с методологией науки, и с практикой исследований и разработок в области интеллектуальных систем, предпринимают попытку дать свой ответ на эти вопросы.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

1. От натурфилософии к анализу категориальной системы мышления.

"Онтологией" принято называть "учение о бытии как таковом" (совокупность "всеобщих законов бытия"). Онтологические утверждения – в отличие от законов положительных наук – суть утверждения о предметах вообще, о состояниях и событиях вообще, в то время как законы, формулируемые положительной наукой, стремятся выявить специфику предметов и явлений какого-то определенного класса. Мы не ставим своей целью еще раз углубляться в много раз уже представленную историю возникновения и развития самого термина. Важна определяющая тенденция философии Нового Времени – движение мысли от конструирования натурфилософской картины мира, от умозрительного уяснения "истинной природы вещей" к анализу категориальной природы мышления и его познавательных способностей. Решающий шаг в этом направлении сделал Кант, само философское творчество которого представляет собой движение от "всеобщей естественной истории и теории" к "критике чистого разума". Гегель в определенном смысле завершил, во всяком случае, довел до логического конца идею такого переосмысления онтологии, оформив это переосмысление во внешне парадоксальном тезисе о тождестве бытия и мышления. Человеческий мир есть мир, определяемый и описываемый через систему всеобщих категорий бытия, он (в определенном смысле) и есть само это описание. Вместе с тем, другая часть правды состоит в том, что Гегель завел философскую мысль в тупик чисто спекулятивного мышления. Восстановление связей философии с традициями научного мышления произошло лишь в первой половине XX века и связано с совершенно иной научной и философской традицией.

2. От содержательного анализа к логической реконструкции.

В первой половине XX века фокус философской мысли – в том, что касается философии природы и философии науки - переместился от обсуждения "последних начал бытия" и общих проблем теории познания к исследованию языка науки. Этот интерес стимулировался, с одной стороны, успехами физических наук и математики, с другой – фактом создания (и широкого признания) первого в истории науки универсального языка представления знаний, опирающегося на точный и доступный математическому анализу синтаксис, – языка символической логики. "То, что вообще может быть сказано, может быть сказано ясно…" Под знаком этого знаменитого афоризма Л. Витгенштейна проходит весь этот период. Язык спекулятивной философии – в тех случаях, когда им явно злоупотребляют – не может не вызвать к себе критического отношения.[2] Меняется сам предмет философского знания; соответственно, меняются и критерии принятия тех или иных философских положений. Суть нового взгляда на философию сводилась, в частности, к тому, что "онтологические" утверждения, которые, по внешней своей форме, выглядят как утверждения о законах материального мира, следует интерпретировать как утверждения, определяющие и уточняющие смысл используемых в "положительных" науках терминов, т. е. как утверждения метаязыкового уровня. Возможность такой интерпретации онтологических утверждений (в терминах Р. Карнапа – "перевод в формальный модус") и есть критерий их осмысленности. Проиллюстрируем этот подход небольшим примером, ориентируясь уже на современное понимание методов использования языка логики для формализации смысла понятий и принципов науки.

Одним из "краеугольных камней" диалектического материализма, известных до недавнего времени каждому аспиранту и студенту, был тезис пространство и время суть формы существования материи. Этот тезис конкретизировался рядом совершенно справедливых положений: "предельно общие свойства, выражающие структурную организацию материального мира, - свойства объектов быть протяженными, занимать место среди других, граничить с другими объектами – выступают как первые, наиболее общие характеристики пространства".[3] Эта апелляция к здравому смыслу в большинстве случаев вполне достаточна. Дальнейший анализ оказывается необходим тогда, когда начинают формулироваться "безумные идеи", призывающие тем или иным способом пересмотреть понятия пространства и времени. Сюда можно отнести тезисы о "дискретности пространства", "кривизне пространства", эмпирическом существовании многомерных пространств, обращении времени вспять, передаче сообщений через четвертое измерение и прочих поражающих воображение вещах. Каждый раз при этом у непредубежденного читателя возникает естественное желание понять, о чем идет речь – о революционном пересмотре основополагающих принципов науки или просто о неправильном и неадекватном употреблении терминов. И здесь уже требуется предельная точность в определении того, что мы имеем в виду, говоря о существовании в пространстве и времени. Без символического языка, позволяющего, по крайней мере, точно зафиксировать структуру и смысл соответствующих утверждений, здесь никак не обойтись. И тогда мы можем получить, например, следующее. Одной из основных пространственных характеристик является расстояние. "Занимать место среди других" и означает, прежде всего, находиться на определенных расстояниях от других объектов. Категория протяженности (линейный размер) также вполне очевидным образом связана с понятием расстояния. Эмпирическая трехмерность пространства тоже может быть связана с понятием расстояния: положение объекта среди других тел однозначно определяется его расстояниями до трех других объектов, не находящихся в одной плоскости. Что же мы имеем в виду, какие очевидные (а иногда и не осознаваемые) - и потому обычно не вербализуемые в утверждениях о расстоянии между объектами - предпосылки скрыты в утверждении Расстояние между предметами x и y равно v? Только аккуратно зафиксировав все эти предпосылки, можно сделать членораздельным и ясным отказ от тех или иных "классических" концепций пространства и времени. В данном примере это может выглядеть следующим образом. Во-первых, расстояние есть некоторая измеряемая, представимая в числовой форме характеристика. И первое, что следует констатировать, - это обязательное существование измерительной процедуры (теста), позволяющей получить числовое значение v для любой заданной пары объектов x и y в универсуме, характеризуемом этим признаком. Расстояние, прежде всего, и есть имя этого теста. Для той совокупности объектов, к которой тест применим, он должен удовлетворять требованиям воспроизводимости и универсальности.[4] Говоря о расстоянии, мы принимаем две обязательные логические посылки. Первая: несовместимость значений - невозможность одновременного приписывания двух разных значений расстоянию между данными объектами в данный момент времени. Вторая: обязательность получения какого-то определенного результата при измерении расстояния между любыми объектами рассматриваемого универсума. Используя общепринятую логическую символику, точный смысл названных предпосылок может быть представлен следующим образом:

(1) xyt v1v2 (РАССТОЯНИЕ (x, y, t, v1 ) & v2 ¹ v1)

~ РАССТОЯНИЕ (x, y, t, v2)

(2) x y t ( O1(x, t) & O2(y, t) ) v РАССТОЯНИЕ (x, y, t, v) ),

где запись РАССТОЯНИЕ (x, y, t, v ) следует читать как расстояние между объектами x и y в момент времени t равно v. Во второй формуле O1(x, t) и O2(y, t) следует понимать как некоторые описания объекта 1 и объекта 2, справедливые в момент времени t и достаточные для однозначного их выделения из совокупности непосредственно или опосредованно наблюдаемых предметов и явлений. Смысл этих двух формул можно передать следующими словами: если объекты O1 и O2 можно выделить и различить, то к ним безусловно применима процедура измерения расстояния, и она должна дать определенный и единственный результат.

И то, что здесь утверждается, вовсе не утверждения о мире, которые, в свою очередь, требовали бы опытной проверки; они суть утверждения о том, как мы хотим понимать и употреблять термин расстояние; это то, что Р. Карнап назвал постулатами значения. Если Вы хотите осмысленно употреблять фразу пространство – форма существования материи, Вы должны быть готовы предъявить описание измерительных процедур и совокупность постулатов значения, подобных (1) и (2), для всего того в языке, что Вы определяете как пространственные характеристики: расстояние, форма, протяженность, либо что-то еще. Если Вы не готовы осуществить такую конкретизацию, исходное утверждение следует признать бессмысленным (а не ложным!) – во всяком случае, в рамках парадигмы «положительной», или эмпирической, науки. Такова, по существу, позиция Р. Карнапа, и нет оснований с ней не согласиться. В отношении "безумных идей" к сказанному выше нужно добавить следующее. Если Вы говорите о неприменимости обычных пространственных представлений в микромире или где-нибудь еще, Вы должны быть готовы предъявить свои версии определения измерительных процедур и/или свои версии постулатов значения для тех же терминов – иначе то, чем Вы занимаетесь, должно быть выведено за пределы эмпирической науки.

3. От логико-философских штудий к информационным технологиям:

формальные онтологии предметной области.

Развитие информационных технологий привело к созданию класса систем, которые получили общее наименование "системы, основанные на знаниях". Функционально они ориентированы на те же задачи, которые входят в набор стандартных информационных технологий: информационный поиск, системы поддержки принятия решений, системы автоматизации проектирования, автоматический перевод и др. Речь идет о способах и средствах интеллектуализации таких систем, перевода их на качественно новый уровень. Базы знаний, предназначенные для поддержки такого рода систем и обеспечивающие формализованное описание предметной области, определяемой конкретной инженерной задачей, начали создаваться (в основном в США) практически одновременно и независимо целым рядом исследовательских групп с конца 1980-х г. г.[5] Осмысление полученных результатов сделало очевидным возникшую проблему: базы знаний, построенные разными способами, основанные на разных исходных допущениях, использующие разные языки представления знаний, реализующие разные наборы отношений между понятиями и разные программные средства управления знаниями, оказываются трудно сопоставимыми и непригодными для многократного использования в разных задачах. Независимо от того, какие средства и методы используются для формализации знаний и работы со знаниями, обязательной предпосылкой любой состоятельной формализации знаний должна быть детально описанная формализованная модель понятийной системы предметной области. Возникла необходимость как-то именовать эту конструкцию. В 1991 г. сотрудник Станфордского университета Том Грубер (T. R. Gruber) предложил использовать для этой цели термин онтология.[6] Сам Грубер кратко определил его как спецификация концептуализации (specification of a conceptualization) и первоначально связывал его прежде всего с проблемой создания открытого для общего и многократного использования (sharable and reusable) информационного ресурса; одновременно подчеркивалась аналогия с понятийным словарем. Объективно новый термин должен был зафиксировать по крайней мере два противопоставления. Во-первых, противопоставить предполагаемую инженерную конструкцию лингвистическим толковым словарям, которые инвентаризуют значения слов и выражений, но совершенно не касаются системы используемых понятий. Во-вторых, отграничить ее от традиционных энциклопедических словарей, которые содержательно описывают понятия некоторой предметной области, но не систематизируют их и заведомо не претендуют на какую бы то ни было формализацию представляемых понятийных систем.

Использование термина онтология в этом качестве в определенной мере можно считать случайным. Окажись на месте Грубера другой специалист, он, возможно, предложил бы на эту роль другой термин – например, принятый в информатике термин тезаурус. Однако последний уже был связан с определенной методологией формализации понятийных систем, которая для систем, основанных на знаниях, представлялась недостаточной.[7] Термин онтология, взятый из другой области, не имел нежелательных коннотаций; с другой стороны, для тех, кто владеет его философским содержанием и его историей, он мог привнести именно те аспекты содержания, которые вполне релевантны его новому употреблению: во-первых, логически систематизированное описание действительности, во-вторых, – учитывая его позднейшую эволюцию в русле логического эмпиризма – логическую формализацию. Самое существенное отличие его нового употребления от прежнего философского состоит в том, что теперь речь идет не только о логической систематизации и логическом анализе всеобщих определений бытия (хотя и об этом тоже), но и о таком же анализе конкретных понятийных систем. Фактически это употребление термина онтология приближает его к понятию концептуальная модель предметной области. Имея все это в виду, можно говорить о расширении традиционного содержания термина. Вместе с тем становится обязательным тот аспект содержания, который указывает на формализацию и оформление модели в виде доступного для многократного использования вычислительного ресурса. И с этой точки зрения можно говорить, наоборот, о сужении традиционного содержания. Поэтому, возможно, более адекватным будет выражение инженерная онтология, либо компьютерная онтология.

Буквально за несколько лет термин стал весьма популярным в среде специалистов по интеллектуальным системам и инженерии знаний. Фактически он стимулировал формирование нового научного направления под тем же названием. Появились научные коллективы и объединения, профессионально отождествляющие себя с этим термином. Появилась масса сетевых и обычных публикаций как по общим вопросам концептуального моделирования, так и с описанием результатов логической реконструкции самых разных понятийных систем – от техники и географии до биологии и медицины[8], и теперь, наверное, ни одна уважающая себя научная конференция, затрагивающая проблемы инженерии знаний, не обходится без раздела с этим названием.

При всех различиях и оттенках в "инженерной" трактовке термина онтология можно констатировать, что речь идет, как минимум, о следующих вещах: [9]

1)  отбор релевантных для рассматриваемой предметной области понятий – экспертом предметной области и/или отправляясь от представительного корпуса текстов;

2)  категоризация (начальная классификация) отобранных понятий;

3)  дальнейшая внутрикатегорная систематизация - таксономическая (иерархическая) организация понятийного словаря;

4)  установление отношений между понятиями в рамках некоторого априори принимаемого ограниченного списка значимых отношений (обычно используются не зависящие от выбора предметной области универсальные отношения – часть-целое, принадлежать к совокупности, быть связанным с, иметь местом, и т. п.; могут использоваться и более конкретные, специфичные для данной предметной области отношения.

Дальнейшая разработка концептуальной модели может предусматривать формулировку постулатов значений для всех или некоторых понятий и, далее, формулировку содержательных аксиом, устанавливающих логические или даже количественные зависимости между значениями атрибутов, характеризующих объекты предметной области. Но этот последний шаг принципиальным образом переводит всю работу из области логической реконструкции языка в область описания (теоретического исследования) действительности. В этом случае создаваемую конструкцию привычнее и правильнее будет называть уже не онтологией, а теорией – в обычном и общепринятом смысле этого термина.

Нужно отметить, что так понимаемое концептуальное моделирование в информационных технологиях возникло не на пустом месте. Его предшественниками можно считать, с одной стороны, хорошо известную, воспринимаемую как стандарт де-факто, методологию проектирования реляционных баз данных и, с другой стороны, сложившуюся практику построения информационно-поисковых тезаурусов для документальных информационно-поисковых систем. В первом случае характерными операциями является типизация объектов, определение набора атрибутов для каждого типа объектов, учет функциональных зависимостей между атрибутами, установление неспецифицированных отношений между объектами разных типов (определение схемы базы данных). Во втором случае характерными операциями следует считать инвентаризацию и категоризацию понятий, построение таксономических рядов и установление других смысловых связей между понятиями.

Методологию "онтологического" конструирования пока нельзя считать вполне завершенной. Отметим некоторые проблемные пункты. (1) Хотя практически общепризнанно, что инженерная онтология должна формулироваться в языке логического типа, пока в профессиональном сообществе не достигнуто согласия относительно конкретных спецификаций, унифицирующих использование такого языка. Существует ряд проектов таких спецификаций, но ни одну из них нельзя считать прочно утвердившейся и принятой профессиональным сообществом. (2) Таксономические системы обычно строятся без учета необходимости формализовать полный набор объемных отношений между понятиями, – т. е. учитывать не только отношение включения (общее - частное), но и отношения совместимости – несовместимости, которые в традиционных иерархических системах вообще не различаются. Иными словами, понятийные модели не улавливают разницы между отношением, скажем, понятий лев и охотник, с одной стороны, и охотник и бизнесмен, с другой. Для задачи автоматического анализа смысла текста такое различение весьма существенно.[10] (3) При построении онтологий конкретных предметных областей не рассматривается систематически вопрос о семантических примитивах предметной области. В результате разработчик концептуальной модели сталкивается с трудностями, которые обычно обнаруживаются в процессе построения таксономических схем. В них рано или поздно обнаруживаются пробелы и факты логической непоследовательности. Поэтому в технологии концептуального моделирования должен быть предусмотрен принципиально важный этап – выявление и фиксация системы семантических примитивов предметной области (мы называем их "базовыми признаками"). Они организуются в иерархическую систему специального вида – "дерево признаков"; в ней естественным образом – через механизм наследования свойств - определяется полная система объемных отношений. Все прочие термины предметной области должны быть определены через базовые признаки. Прямое определение состоит в сопоставлении термину формального толкования; вычислительная функциональность модели должна обеспечивать логическую обработку построенных толкований. Для терминов-предикатов, если они включаются в состав модели, базовые признаки используются в их определении косвенно - как определители условий заполнения валентностей.[11]

Здесь следует обратить внимание на то, что вместо одной онтологии, онтологии единого и единственного мира, как в классической философии, мы теперь говорим о разных онтологиях, онтологиях разных предметных областей или миров (миры у нас теперь стали "маленькими" или, точнее, локальными). Эта "локализация" онтологий имеет свою положительную сторону: локальные онтологии легче формализовать, легче обеспечить их полноту (относительно выбранной предметной области и решаемого круга задач!) и непротиворечивость – потому-то, собственно, эта тенденция и возникла. Но у нее есть и отрицательная сторона – отсутствие в общем случае совместимости между разными онтологиями. На сегодняшний день фактом является то, что представления знаний в разных областях плохо совместимы между собой – даже для таких простых типов знания, как классификаторы, рубрикаторы и пр.[12]

Отсюда возникает, говоря философским языком, проблема единства знания. На языке инженерных онтологий ей соответствует задача создания единой базовой онтологии, обеспечивающей совместимость частных, локальных онтологий. В упомянутых выше (см. примечание 11) работах авторов намечается возможный подход к созданию такой онтологии.

4. Онтология как база научного мировоззрения.

После всего сказанного кажется актуальным вопрос: остается ли в современной науке место для традиционной онтологии? Критики старой философской онтологии, выступавшие с позиций логической рефлексии, склонялись к безусловно отрицательному ответу на этот вопрос. Но прежде чем к ним присоединиться, имеет смысл уточнить сам вопрос. Критики показали, что онтологические утверждения по своему познавательному статусу, по способу верификации (фальсификации) не могут быть поставлены в один ряд с результатами "положительной" науки. Это справедливо, но лишь в контексте оценки результатов познавательной деятельности. Но есть еще процесс, путь к достижению этих результатов - то, что логический позитивизм, как уже не раз отмечалось, всегда выводил за рамки логико-методологического анализа науки, в область психологии научного творчества. Довольно быстро стала очевидной недостаточность и односторонность такого подхода. Логическая рефлексия по поводу онтологических допущений, принимаемых в процессе конструирования научной теории, не может ни заменить, ни отменить их использования в процессе теоретического мышления – точно так же, как логическая рефлексия по поводу результатов мышления не может заменить или отменить самого мышления. Таким образом, речь в этом контексте идет не о превращенной в формальную систему, а о традиционной (можно сказать и иначе – "содержательной") онтологии, понимаемой как систематизированное научное мировоззрение. Соответственно, имеется в виду познавательная ситуация, в которой общие понятия, используемые для формулировки онтологических утверждений, считаются интуитивно ясными и не требующими экспликации с использованием специальных логических техник.

Наиболее ясно и последовательно относительно значимости онтологических предпосылок теоретического конструирования в науке высказывался К. Поппер – мыслитель, много раз демонстрировавший свою неподверженность влиянию модных догм и научных мифов. Поппер называет принимаемые теоретиком исходные онтологические допущения метафизическими исследовательскими программами. "Почти каждая фаза в развитии науки протекает под воздействием метафизических, т. е. непроверяемых идей. Эти идеи не только определяют, какие объяснительные проблемы мы выбираем в нашем исследовании, но и какого рода ответы считаем ... удовлетворительными." Такие программы "возникают из общих представлений о структуре мира и в то же время из общей оценки проблемной ситуации в физической космологии". "Все это может быть представлено как ... спекулятивное предвосхищение проверяемых физических теорий."[13] Развитие науки определяется прежде всего вопросами, которые ставятся в процессе познания. А сами эти вопросы непосредственно вытекают из принимаемых исследователем онтологических допущений. Спросить почему? можно лишь в том случае, если принимается принцип причинности; спросить где? и когда? - лишь если не ставится под сомнение тезис о том, что все предметы и явления существуют в пространстве и времени; спросить какова масса частицы? можно, если мы считаем справедливым тезис Все предметы имеют массу и т. д. "Попытка избежать, освободиться или уклониться от изучения метафизики ошибочна, потому что она делает нас жертвой некритически заимствованных идей и освобождает дорогу осознанным или неосознанным догмам."[14] Таким образом, методология науки, отвечая на вопрос о судьбах философской онтологии, склоняется к такому ответу: похоже, что ее рано хоронить.

Существенно, что для разных "миров" ("сфер бытия") специфичными могут быть не только онтологические допущения, но также и онтологические проблемы. Пояснить этот тезис можно, сравнивая, например, познавательную ситуацию в физике и в социальных науках.

Физика всегда была эталоном научной строгости – как в отношении точности определений и описаний и глубины математического анализа описываемых явлений, так и в отношении логической ясности используемого языка. В физике никак нельзя пожаловаться на расплывчатость и неполноту формируемых ею понятийных систем. В них заведомо присутствует полный инвентарь классов изучаемых объектов, полный инвентарь характеризующих их свойств и отношений, полностью определены соответствующие таксономические подсистемы. На первый взгляд, это картина полного онтологического благополучия. Вместе с тем познавательная ситуация, сложившаяся в фундаментальной физике, весьма специфична. То, что произошло с физикой микромира в XX веке, можно квалифицировать как деонтологизацию физики. Есть какое-то глубокое неблагополучие в невозможности, адресуясь к просто образованному и не посвященному во внутрицеховые мистерии человеку, достаточно внятно описать мир атомов и элементарных частиц. Вопрос, который был поставлен и активно обсуждался самими физиками, создателями неклассической физики – это фактически вопрос о возможности использования для осмысления явлений микромира категориального аппарата, сложившегося в классической науке и, шире, тех понятий и представлений, которые соответствуют всему практическому опыту человечества и имплицитно фиксированы в естественном языке.

В социальных науках познавательная ситуация принципиально иная. Со времен, когда известный польский социолог Ян Щепаньский писал, что "язык социологии еще очень далек от окончательной стабилизации" (1965 г.),[15] не так уж много изменилось. И сегодня проблема инвентаризации всей совокупности социальных объектов, их свойств и отношений не менее актуальна, чем четыре десятилетия назад. Социология – как и экономическая теория, - разумеется, выделяет и строит отдельные таксономические ряды, пользуется подчас достаточно изощренной техникой измерений. Однако ж достаточно открыть любой социологический учебник, чтобы убедиться: полного и достаточно детального описания социума она не формирует. С одной стороны, мир социума – даже если рассматривать его как некий безличный "механизм" - оказывается много сложнее и разнообразнее, чем мир физики. И не только с точки зрения возможностей количественно-математического анализа, но, прежде всего, с точки зрения возможностей построения его концептуального описания. Помимо того, этот мир всегда тесно связан с сиюминутными интересами мощных социальных и политических сил, которые отнюдь не всегда заинтересованы в поисках социальных истин. Так что в социальных науках в значительной степени проблема пока еще в том, чтобы построить связную и полную концептуальную картину мира – и лишь тогда можно рассчитывать на то, чтобы задавались "вопросы по существу", более содержательные, чем выяснение политических и маркетинговых предпочтений населения. И здесь остается достаточно места для квалифицированного и конкретного философского, логического и культурологического анализа.[16]

Размеры статьи вынуждают нас ограничиться только одной иллюстрацией того, как именно онтология может выполнять свою роль научного мировоззрения.

5. Онтология в фундаментальной физике[17]

Дискуссии по поводу познавательной ситуации в фундаментальной физике чаще всего касаются того, в какой мере и как именно "наглядные представления" применимы в явлениях микромира. Сформировались два противоположных подхода: одна часть специалистов считала, что задача теоретической физики состоит в том, чтобы тем или иным путем вернуться к "наглядному" описанию; другая часть – что надо в принципе отказаться от каких-либо аналогий с макрореальностью, отказаться от наглядных и интуитивно понятных моделей. Известно, что официальная точка зрения склонилась ко второй позиции, тогда как сторонники первой (даже такие выдающиеся как А. Эйнштейн) были оттеснены на роль диссидентов. Требование наглядности физических описаний стало считаться дурным тоном. С некоторых пор вопрос что движется? применительно, скажем, к уравнениям Максвелла, описывающим изменение электрического и магнитного поля - не говоря уже о волновой функции, описывающей состояние квантовомеханических систем, рассматривается как свидетельство непрофессионализма. Нужно непременно добавить к этому, что в СССР на это чисто научное, содержательное противостояние точек зрения наложились окончательно все запутавшие идеологические кампании 30-х - 40-х - 50-х годов прошлого века. Сначала “идеологическими диверсантами”, подлежащими осуждению “без суда и следствия” – и, к сожалению, не только моральному, - оказались сторонники одной точки зрения, а затем, когда, казалось бы, справедливость была восстановлена, идеологическими ретроградами – независимо от степени их научной добросовестности - оказались сторонники другой. Здесь нам важна чисто философская суть этих разногласий. А она, на наш взгляд, состоит в том, что категорический отказ от "наглядности" фактически означал, что была подвергнута ревизии кантовская революция в теории познания. Была поставлена под сомнение, - хотя явно это никогда не декларировалось – общая идея Канта о том, что любое знание есть результат соединения ("синтеза") готовых, заключенных в языке категориальных (можем сказать - онтологических) схем, "априорных (пусть и не в том абсолютном смысле, в котором это понимал Кант) форм мышления" и чувственного опыта или, лучше сказать, эмпирических данных. И надо прямо сказать, что критика "наглядности" в данном случае – это эвфемизм, понадобившийся, чтобы избегнуть прямой критики теории познания Канта.

Разумеется, физика ушла слишком далеко от представления элементарных частиц как маленьких бильярдных шаров. Но для того, чтобы отказ от "механистических" представлений приобрел конкретное содержание, необходимо очень четко определить, "от какой онтологии мы отказываемся". Понятие наглядность в этом отношении не представляется достаточно определенным. Мы имеем в виду более тщательное обсуждение и анализ "пространства возможных онтологий" или, выражаясь в духе Канта, априорных схем осмысления реалий микромира. Давно уже не секрет, что реальное осознание "способов устройства мира" формируется практической деятельностью – начиная от первых манипуляций ребенка с игрушками и кончая современной электронной индустрией. И в этом отношении весьма существенно, что горизонты практической деятельности за последнее столетие расширились не просто количественно, но качественно. XIX век только начинал осваивать электротехнику и электросвязь. Он не знал ни радио, ни атомной энергии, ни массовых сетей мгновенной связи, ни телевидения, ни, наконец, таких принципиально отличных от всего ранее известного феноменов как микропроцессор, электронная память и компьютерная программа. Если учесть, что онтологическое осознание практических достижений требует определенного времени (и в этом смысле, как хорошо известно в психологии мышления, не "руки зависят от головы", а "голова зависит от рук"), то стоит задуматься о том, что нового внесла современная практика в наши представления о возможных способах мироустройства, в то, что Кант именовал "трансцендентальной логикой", а нам здесь удобнее называть "пространством возможных онтологий". Может быть, дело не в принципиальной несводимости явлений микромира к "наглядным" представлениям, точнее – категориальным схемам? Может быть, нужно говорить об ограниченности того онтологического опыта, каким располагало человечество к началу XX века и с которым оно подошло к осмыслению принципиально нового круга явлений? Может быть, современная наука в определенных вопросах просто уподобляется тому сиамскому королю, который отказывался верить, что в северных странах по рекам и озерам какой-то период можно ходить пешком? Имея это в виду, попробуем еще раз взглянуть на историю физики как на историю смены онтологических объяснительных парадигм.

Наука в ее современном понимании - как опытная наука, опирающаяся на измерение и предполагающая обязательным математический расчет - начинала с анализа механического движения и взаимодействия наблюдаемых объектов. Такова была задача Ньютона, разрешенная им в “Математических началах натуральной философии”. Нужно было, в частности, объяснить уже хорошо изученное к тому времени и кинематически описанное Кеплером движение планет Солнечной системы. Никакие ненаблюдаемые объекты здесь в принципе не предполагались, да и не требовались (ньютоново “гипотез не измышляю”). Речь шла о том, чтобы приписать небесным и земным телам какие-то характеристики, объясняющие их видимое движение. Фактически Ньютон совершил переход от обыденных понятий “массивный”, “тяжелый” и спекулятивно-философского понятия “количество материи” к научным, количественно определяющим движение тел понятиям тяготеющей и инертной массы. (Гипотезу ему, правда, все же пришлось ввести, и притом весьма радикальную - это гипотеза дальнодействия.) Наличие инертной массы одновременно дало основу для описания контактных взаимодействий тел (теория движения упруго соударяющихся шаров). Практическим прообразом этой объяснительной модели явился часовой механизм. Здесь, собственно, и получает научное оформление идея механизма. А мир предстает как совокупность обладающих небольшим числом свойств и искусно соединенных предметов, движущихся в соответствии с “предустановленной” - на Земле отчасти человеком, на небе Всевышним - гармонией. На этой основе в дальнейшем развилась еще и механика сплошных сред. Феноменология здесь внешне другая - нужно дать способы расчета видимого (или проектируемого - как в насосах, котлах, турбинах и других технических устройствах) движения частей среды. Но метод тот же: среда мысленно делится на малые (математически на “бесконечно малые”) части, и далее их движение описывается как результат их контактного взаимодействия, аналогичного контактному взаимодействию твердых тел.

Следующий онтологически значимый этап - то, что можно назвать “физика качеств”. Здесь феноменом, подлежащим объяснению, являются чувственно воспринимаемые или обнаруживаемые в практической деятельности качественные характеристики тел: температура, твердость, упругость, прозрачность, магнитные свойства и др. Основной исследовательский полигон - область тепловых явлений, а практический интерес, всегда подкрепляющий интерес чисто научный - паровая машина и все что с ней связано. Основное онтологическое допущение сводится к существованию каких-то непосредственно не наблюдаемых объектов, так или иначе ответственных за наблюдаемые качественные различия.

Исторически первой объяснительной моделью этого типа можно, видимо, считать "субстанциональную" модель. Объяснение здесь строится по схеме: присутствие или отсутствие, большая или меньшая интенсивность наблюдаемого свойства объясняется присутствием или отсутствием (соответственно, большим или меньшим количеством) некой субстанции – носителя рассматриваемого свойства. Таковы концепция флогистона как субстанции, ответственной за тепловые явления; затем концепция электрической и магнитной субстанций. При этом всякое изменение наблюдаемых свойств тел интерпретируется как приток или отток соответствующей субстанции. Соответственно, нагрев – это поглощение телом флогистона; причиной болезни является "дурная кровь" (потому и лечить – значит "выпустить", "отворить" "дурную кровь"), а состояние гипноза возникает в результате передачи магнетического флюида. Ясно, что по мере расширения экспериментальных данных, по мере открытия все новых и новых явлений, новых свойств вещества, число "объясняющих" субстанций должно было неограниченно возрастать. Так вместо одной "электрической жидкости" пришлось – после открытия положительного и отрицательного электричества – говорить о двух. К концу XVIII века эта онтология себя полностью изжила. Впрочем, эта объяснительная модель всегда оставалась чисто качественной и никогда не претендовала на собственно научное – количественное объяснение.

Реальным инструментом научного объяснения стала атомистическая модель. В широком смысле – это совокупность всех теорий, объясняющих наблюдаемые свойства и качественное изменение тел расположением и движением их частей. Свое самое яркое и убедительное воплощение эта объяснительная модель нашла в молекулярно-кинетической теории газов, где совокупность основных свойств газа и его поведение при разных условиях удалось количественно объяснить, используя картину хаотически движущихся и упруго сталкивающихся друг с другом частиц.

Специфику такой онтологии определяют следующие моменты. (1) Наличие двух уровней описания: феноменологическое описание качеств макротел и (первоначально гипотетическое) описание механического движения микрочастиц. Соответственно, можно говорить о двух пространствах: одно - пространство, в котором, скажем, определяется поле температур тела и его изменение, другое - пространство, в котором определены и меняются координаты микрочастиц. Во втором, если ограничиться только описанием движения частиц, нет никакой температуры (внутри этого мира ничто не говорит о том, что с точки зрения другого мира - мира макротел - значимыми окажутся усредненные параметры); в первом, если встать на точку зрения прибора, регистрирующего температуру, нет никаких микрочастиц. (2) Наличие энергетической связи между этими уровнями. Энергия пространственного движения макротела как целого может превращаться в энергию движения объектов нижнего уровня (трение). Верно и обратное: при некоторых условиях энергия движения с микроуровня может быть передана на макроуровень и превратиться в энергию движения макротел (поршень паровой машины).

Это, собственно говоря, и есть та объяснительная модель, которая в дальнейшем была квалифицирована как "механическое мировоззрение". Вера в то, что любое тело может быть “разобрано на части” и таким образом объяснено во всех своих проявлениях, в физике XIX века была безграничной. Эйфория по поводу успехов естествознания, казавшиеся поначалу универсальными объяснительные возможности механических моделей делали до поры и времени малозаметными те внутренние категориальные противоречия, на которых они основывались. Рациональной мыслью эти противоречия были осознаны отнюдь не в конце XIX века, когда начались разговоры о кризисе в физике, – достаточно вспомнить знаменитую полемику Лейбница с Кларком. В совершенно обнаженном виде эти противоречия были сформулированы и разобраны Кантом – в форме антиномий чистого разума. Вот вторая антиномия, которая, как легко убедиться, имеет самое прямое отношение к делу. "Тезис: Всякая сложная субстанция в мире состоит из простых частей, и вообще существует только простое или то, что сложено из простого. Антитезис: Ни одна сложная вещь в мире не состоит из простых частей, и вообще в мире нет ничего простого."[18] Но … человеческая природа такова, что человек видит только то, что он готов видеть. Нужно было упереться лбом в неопровержимые научные факты ("ультрафиолетовая катастрофа", внутренняя противоречивость планетарной модели атома, фотоэффект и др.), чтобы вспомнить о давно сформулированных, обнаруженных в сфере чистого мышления, проблемах.

Первая из них – это допущение бесструктурных элементарных частей материи – независимо от того, как именно они назывались на разных этапах развития науки. Такое допущение – это и продемонстрировал Кант - есть противоречие в понятии; принятие его, признание существования последних начал мироздания тем самым означало бы конец познания, отказ, начиная с какого-то момента, задавать вопрос "почему?". (Лейбниц: "Я … не признаю совершенно твердых элементов материи, т. е., элементов, состоящих, подобно мнимым атомам, целиком из одного куска и не обладающих никаким многообразием или особым движением их частей."[19]) Другое категориальное противоречие связано с проблемой дальнодействия. Основной вопрос, много раз задававшийся по поводу концепции дальнодействия, связан с принципиальным отсутствием в идее силы, формально описывающей взаимодействие двух частиц или тел, указания на способ реализации взаимодействия, т. е., описания механизма: как может нечто действовать там, где его нет?" (Лейбниц: "Притяжение тел как действие на расстоянии и без всякого связующего средства … является сверхъестественным".[20]) Абсолютизация сил означает конец познания в той же мере, как и постулирование "последних кирпичей".

Концептуальные проблемы внутри физики начались с принятием волновой теории света. Они усугубились после открытия феномена поляризации и признания поперечного характера световых волн, и приобрели жгучую остроту, когда Фарадей и Максвелл совершили прорыв в изучении и математическом описании электромагнетизма. Невозможно было уйти от вопроса, что именно изменяется там, где речь идет о "световых волнах" или об изменениях напряженности электрического и магнитного поля. Само по себе слово “поле”, употребляемое в этом контексте и по сей день, фактически используется не для того, чтобы обозначить какое-то онтологическое содержание, а скорее для того, чтобы уклониться от его определения.

Единственным возможным способом субстантивировать электромагнитное поле в физике второй половины XIX века было обращение к механике сплошных сред. Началась драматическая эпоха построения гидродинамических моделей эфира, продолжавшаяся почти полстолетия. Наиболее радикальный аспект этого направления научной мысли связан с идеями , У. Томсона и других физиков того времени сделать эфир субстанцией, ответственной не только за существование электромагнитных явлений, но и объясняющей само существование дискретных частиц вещества. Имеется в виду попытка представления, по крайней мере, электронов как “эфирных вихрей”. Одновременно рассматривалась и, казалось бы, прямо противоположная возможность - построение электромагнитного обоснования механики и, в частности, доказательство чисто электромагнитной природы инертной массы. Здесь важны не сами модели, не поддержанные дальнейшим развитием физики, но их онтологическое содержание. Уже сама такая постановка вопроса означала онтологическую революцию в физике, которая, как нам представляется, не была по достоинству оценена. Революционный шаг здесь состоит в переинтерпретации в иную систему категорий атомистической картины движущихся и взаимодействующих частиц. Частицы в этой картине мира, созвучной философской линии Парменида и Декарта, - это лишь сингулярности, особые точки в поле движения универсальной и всепроникающей среды. Здесь нет дальнодействия; пространственное перемещение частицы вещества и движение, реализующее частицу вещества, мыслятся как проявления одного и то же процесса. Более того, взаимодействие нескольких частиц также мыслится как единый процесс изменения среды, который лишь в приборном (“лабораторном”) пространстве приобретает смысл взаимопритяжения и взаимоотталкивания частиц. Это онтология, которая прерывает дурную бесконечность деления материи на все более мелкие части и тем самым разрубает гордиев узел выявленных классической философией логических противоречий. С появлением теории относительности и квантовой теории “эфирные” штудии были признаны малоактуальными. Но навсегда ли? Это вопрос, который приобрел новый смысл, когда современной физике частиц пришлось-таки - на другой основе – вновь обратиться к концепции универсальной среды под именем “физического вакуума”.

Вернемся теперь к вопросу о новом онтологическом опыте. Что же принципиально нового в плане расширения онтологического кругозора дал практический опыт двадцатого века? Выражение "практический опыт" в этом вопросе следует понимать в самом расширительном смысле – и как опыт промышленного производства, и как совершенно иной по сравнению с веком XIX опыт повседневного быта, и как опыт постижения, накопления и осмысления принципиально новых и ныне уже не подвергаемых сомнению фактов науки, и, наконец, как новый опыт управления большими массами людей. На наш взгляд, для "физической" онтологии наиболее значимо следующее. Во-первых, переход от "механизма" (часового механизма!) к явлениям, устройствам и технологиям, основанным на качественном изменении используемого материала. На изменении свойств и состояний, не предполагающем явного пространственного перемещения частей и их взаимодействия через соприкосновение и механический толчок. Начало этим новым технологиям было положено химией и широким использованием тепловых явлений. А современные символы новой онтологической реальности – это телевизор и компьютер и те процессы, которые в них происходят. В этих устройствах – при колоссальной функциональной и структурной сложности – ничего, или почти ничего не движется механически! Элементарные операции, скажем, запись информационного элемента – бита в компьютерную память, засветка одного элемента изображения - пиксела, выполнение микропроцессором очередной машинной команды не предполагают, вообще говоря, никаких механических движений. Достаточно наглядный для современного человека образ этой новой реальности – внутренняя память компьютера, представляющая собой среду, состоящую из многих миллионов ячеек, причем процессы, которые в этой среде происходят, чисто физически сводятся к переключению этих ячеек в одно из двух возможных состояний. Еще одна область, где механическое движение не имеет определяющего значения – сфера живого. Здесь есть свои дискретные ячейки – клетки и, хотя можно говорить о перемещении веществ в живом организме, на уровне непосредственного восприятия никакого видимого механического движения может не происходить.

И наконец, возможно, онтологически наиболее значимый факт нового опыта – появление в повседневном и интеллектуальном окружении человека реалий нового типа. Эту новую реальность можно назвать квазиобъектами ("как бы объектами"). Современный человек, живущий в большом городе, оказывается окруженным бегущими, летящими, прыгающими изображениями всего того, что угодно рекламе. Это нечто, с одной стороны, может выглядеть менее реалистично, чем ранее выставлявшиеся в витринах магазинов механические куклы; с другой стороны, это нечто демонстрирует бесконечную способность к изменениям, бесконечное разнообразие форм. У себя дома современный человек имеет дело с тем же: это, прежде всего, телевизионное изображение, где движутся, шумят, разговаривают, взрываются "совсем как настоящие" люди, автомобили, самолеты, поезда и т. д., и т. п. Мощь этой реальности – в ее тотальности. Она вездесуща, она проникает в сознание и подсознание человека – больше всего именно туда – от самого его рождения. А ведь есть еще компьютер, где эту виртуальную реальность можно не только наблюдать, но и управлять ею! Есть еще системы демонстрации стереоизображений, есть, наконец, голография. Есть целые технологии формирования виртуальной реальности, целые фабрики иллюзий. Технологические возможности в этом направлении отнюдь не исчерпаны, они и пугают и манят. Если взглянуть под этим углом зрения на более солидные вещи – обратиться к сфере науки, обнаружится та же тенденция. Так, прогресс в изучении атмосферных явлений дал понятие циклона. С одной стороны, это всего лишь специфический вид движения воздушных масс в атмосфере. Но, вместе с тем, мы без всякой натяжки используем выражения циклон перемещается, циклон приблизился, зарождение циклона, циклон произвел большие разрушения и т. п. Это свидетельство того, что мы готовы мыслить его именно как дискретный объект. Изучение явлений проводимости в полупроводниках породило понятие дырки как элементарного носителя положительного электрического заряда. С одной стороны, это "ненастоящая частица", с другой – равноправный объект расчетов и рассуждений, относящихся, например, к современным микрочипам. Наконец, сформировался мир информационных объектов, характеризуемых специфическим статусом реальности. Что перемещается в пространстве, когда мы копируем, скажем, текстовый файл на гибкий диск? Но и это тоже объект, характеризуемый специфическим набором атрибутов – типом, размером, датой создания, наконец, содержанием текста.

Язык, как всегда, шел далеко впереди этой онтологической революции, с давних времен фиксируя наличие "как бы объектов" в повседневном окружении человека: слова отверстие, дыра, яма, щель, трещина, пропасть, ущелье, так или иначе указывающие не на присутствие, а на отсутствие субстанции, появились отнюдь не в ХХ веке. Включая их грамматически в класс существительных, язык как бы намекал на определенное сродство их с "настоящими" объектами. Существенная разница состоит в том, что квазиобъекты прошлого были статичны; они могли лишь находиться, располагаться, возникать и исчезать Язык предлагал и примеры динамических квазиобъектов: водоворот, вихрь, смерч, … Но эти "объекты" весьма специфичны и, можно даже сказать, маргинальны. И лишь в последнем столетии формируется та новая реальность, в которой новые квазиобъекты начали жить, так сказать, полноценной жизнью "настоящих" объектов.

Онтологически важно, что это бытие, которое отделяет от небытия не специфическая субстанция, отсутствующая там, где его нет. Это бытие, которое отделяет от небытия лишь специфический вид движения, реализующегося в определенной, нейтральной по отношению к существованию квазиобъекта, среде. В одних случаях квазиобъект существует как механическое (пространственное) перемещение частиц среды (циклон), в других случаях среда реализации механически неподвижна, и квазиобъект реализуется качественным изменением частей среды. Изображение человека на TV-экране движется не потому, что движутся частицы люминофора на его поверхности, а потому, что зажигаются, гаснут, меняют интенсивность свечения пикселы, образующие растр. Квазиобъекты, реализуемые механическим движением среды, удобно для краткости назвать квазиобъектами 1 рода, реализуемые через качественное изменение - квазиобъектами 2 рода.

С точки зрения обыденного сознания все это "ненастоящие" объекты: человек на экране телевизора, разумеется, вовсе не то же самое, что человек, сидящий перед телевизором и глядящий на экран. Но постоянный опыт общения с квазиобъектами и логика современной науки с самых разных сторон подводят к мысли, что граница между квазиобъектами и настоящими объектами, вообще говоря, может зависеть от способа описания действительности. То, что при одном способе описания предстает как объект, субстанция, при другом может оказаться лишь движением субстанции. Так что известный, повторявшийся во всех учебниках диамата тезис: "движение есть способ существования материи" по существу правилен.[21] Хотя конкретизировать его указанным выше способом никто из авторов отечественных философских учебников (как, впрочем, и авторов монографий и статей) не решался, либо не мог додумать до конца. Впрочем, не стоит судить слишком строго. Западная философия, казалось бы, свободная от идеологических догм, была увлечена анализом языка и вообще пренебрегала в ХХ веке онтологическим философствованием. И в свете этого преобладание отрицательного отношения ко всем попыткам "онтологизации" новой физики – отнюдь не случайность.

Таким образом, теперь, в начале XXI века, можно уверенно говорить об ограниченности того онтологического опыта, того понимания "наглядности", с которым в конце XIX в. наука подошла к изучению явлений микромира. Можно ставить вопрос о поисках "наглядных" – наглядных с точки зрения нашего нового опыта – объяснительных моделей и в этой области. И первое, что можно предпринять в этом направлении – попытаться систематизировать тот набор объяснительных схем, который непосредственно вытекает из онтологического опыта ХХ в.

Для построения типологии онтологических моделей в “физическом мире” существенны два базовых категориальных противопоставления: дискретные объекты - континуум и механическое движение - качественное изменение. Вторая пара категорий противопоставляет, с одной стороны, движение материального объекта как целого – при этом меняются его пространственные отношения к другим объектам, но не меняются его свойства и его, так сказать, внутреннее устройство; так же может рассматриваться - и рассматривается в аэро- и гидродинамике - движение частиц сплошной среды. С другой стороны, дискретный объект (либо частица среды) может сохранять пространственное положение относительно других объектов, но претерпевать какие-то внутренние изменения: нагреваться, светиться, менять плотность, вязкость, стареть, болеть, смеяться, гневаться и т. д.

Будем полагать, что в этих терминах рассматривается взаимосвязь, как минимум, двух субстанциональных и познавательных уровней. На феноменологическом (эмпирическом) уровне представлены те объекты, поведение и свойства которых считаются надежно установленными. На объяснительном (теоретическом) уровне формулируются гипотезы о существовании, свойствах и поведении объектов более глубокого слоя. Эти гипотезы выбираются так, чтобы из них дедуктивно получались по возможности все наблюдаемые на феноменологическом уровне факты. (Не следует только отождествлять феноменологический уровень с уровнем непосредственно наблюдаемого. По мере развития науки то, что на одном этапе было гипотезой, подлежащей тщательной проверке, на следующем этапе становится не вызывающим сомнения научным фактом, подлежащим объяснению посредством той же гипотетико-дедуктивной процедуры.[22])

В рамках двухуровневой объяснительной схемы все логически возможные комбинации двух названных категориальных противопоставлений дают 16 типов объяснительных онтологических моделей. Перечислим их, используя следующие сокращения: ДО – дискретный объект, К – континуум, МП - механическое перемещение, КИ - качественное изменение (стрелка показывает направление дедукции – от уровня внутренней структуры и внутреннего движения к феноменологии).

(1)  (ДО, МП) ß (ДО, МП) (9) (ДО, МП) ß (ДО, КИ)

(2)  (К, МП) ß (ДО, МП) (10) (К, МП) ß (ДО, КИ)

(3)  (ДО, КИ) ß (ДО, МП) (11) (ДО, КИ) ß (ДО, КИ)

(4)  (К, КИ) ß (ДО, МП) (12) (К, КИ) ß (ДО, КИ)

(5)  (ДО, МП) ß (К, МП) (13) (ДО, МП) ß (К, КИ)

(6)  (К, МП) ß (К, МП) (14) (К, МП) ß (К, КИ)

(7)  (ДО, КИ) ß (К, МП) (15) (ДО, КИ) ß (К, КИ)

(8)  (К, КИ) ß (К, МП) (16) (К, КИ) ß (К, КИ)

Это просто перечисление логически возможных объяснительных онтологических схем. Читать их нужно следующим образом (на примере схемы 4): качественные изменения (КИ) в сплошной среде (К) объясняются механическими перемещениями (МП) дискретных объектов (ДО).

Не все из перечисленных в таблице комбинаций можно считать физически осмысленными. В частности, трудно представить себе физическую реализацию для случаев 1, 6, 10, 14, 15, 16. Для остальных схем можно предложить примеры содержательной интерпретации.

Схема 2. Гидро и аэродинамика: движение в сплошных средах описывается как движение малых частиц среды при разных способах их контактного взаимодействия.

Схемы 3 и 7. Механические часы: качества целого (способность хранить и показывать время) объясняются взаимодействием и движением его частей. На феноменологическом уровне имеем дискретный объект, обладающий специфическими “времяследящими” и "времяпоказывающими" свойствами. Объясняются они его устройством – взаиморасположением и движением шестеренок, пружин, рычагов и других тоже дискретных объектов. В случае (7) те же свойства “объясняются” перетеканием воды (континуум!) или пересыпанием песка из одного сосуда в другой.

Схема 4. Молекулярно-кинетиче­ская теория газов: качества целого (напр., тепловые явления) объясняются взаимодействием и движением молекул.

Схема 5. Квазиобъекты 1-го рода: циклон; гидродинамические модели элементарных частиц - целое существует как "вихрь", возникающий в среде реализации.

Схема 8. Нагрев и охлаждение тел объясняется перемещением флогистона.

Схема 9. Частицы вещества как квазиобъекты 2-го рода (возбужденные состояния мировой среды, состоящей из дискретных объектов). TV-экран – точка зрения "просвещенного" зрителя: перемещение объектов, изображаемых на экране, реализуется возбужденными состояниями пикселов - ячеек люминофора.

Схема 11. Электронные часы: качества целого (способность хранить и показывать время) объясняются изменением состояния логических элементов.

Схема 12. TV-экран, рассматриваемый не с точки зрения представляемого сюжета, а просто как поверхность, изменяющая свой цвет и яркость.

Схема 13. Частицы вещества, рассматриваемые как возбужденные состояния не дискретизированной мировой среды.

Первая половина таблицы (случаи демонстрирует объяснительные интенции классической физики - сведение всего и вся к механическому движению. Наиболее продуктивна здесь "атомистическая" схема 4, предусматривающая объяснение тех или иных качественных характеристик вещества составом, расположением и движением образующих его дискретных частиц. Вторая половина таблицы (случаи тяготеет к неклассической физике. Нас здесь особенно интересуют случаи 9 и 13, представляющие тот путь онтологического мышления, начало которому дали “эфирные” модели электромагнитного поля и вещества. Это объяснительные модели, представляющие элементарные частицы вещества как квазиобъекты 2-го рода. Случай 9 отличается от 13, так сказать, изначальной дискретизацией среды реализации.

Гидродинамические модели эфира не имели успеха в силу невозможности теоретически воспроизвести совокупность электромагнитных явлений, основываясь на принципах механики. Самые успешные из таких моделей (например, модели Мак-Каллоха и А. Корна) были вынуждены прибегать к таким экстравагантным допущениям о свойствах среды, которые никак не совмещались со сколь-нибудь разумными представлениями о классической жидкости. Возможно, что обращение к онтологическим моделям типа 9 и 13 позволило бы переосмыслить, точнее, представить в интуитивно приемлемой системе понятий те аспекты требуемого поведения среды, которые не укладывались в прокрустово ложе гидродинамики.[23] Возможно, модели такого типа могли бы сформировать онтологически приемлемую точку зрения на ряд фактов, которые всегда считались трудными для "наглядного" объяснения. Мы имеем в виду такие вещи как “поперечность” электромагнитных волн, индивидуальную неразличимость элементарных частиц в квантовой физике (обменное взаимодействие и проч.), проблему совмещения экспериментальных результатов Майкельсона - Морли с возрожденной на новой основе концепцией физического вакуума, обсуждение возможности скоростей, превышающих скорость света и др. Так, противоречие между признанием существования “абсолютной” среды - физического вакуума - и отсутствием наблюдаемых эффектов, регистрирующих движение в этой среде, в рамках рассматриваемых онтологических схем, возможно, могло бы быть снято, если отказаться от представления, что тела движутся сквозь среду, полагая, что они сами суть движение этой среды.

Фундаментальной физике предстоит двигаться дальше вглубь материи. Сложившаяся в предыдущую эпоху методология исследования, определяемая формулой математическая гипотеза + натурный эксперимент, вряд ли сможет справиться с новыми трудностями без концептуальной опоры на онтологические модели, конкретизируемые мощным математическим инструментарием и поддерживаемые гипотезами о типах симметрии гипотетических объектов.[24]

* Статья подготовлена при поддержке гранта РФФИ

[1] "Онтология, как исторически оправданный, но ограниченный способ решения философских проблем, по существу преодолена ходом развития философской мысли…" (Философская энциклопедия. Т.4. – М., 1967. – с. 142)

[2] Само это критическое отношение отнюдь не следует считать достижением науки XX века. Опасности и издержки спекулятивного мышления были вполне очевидны и мыслителям прошлого: "В метафизике можно нести всякий вздор, не опасаясь быть уличенным во лжи". (И. Кант. Пролегомены ко всякой будущей метафизике, могущей появиться как наука // Сочинения в шести томах. Т. 4 , Ч. 1.- М., 1965, с. 162)

[3] Введение в философию. Учебник для вузов. Ч. 2. – М.: Политиздат, 1989, с. 77.

[4] Строго говоря, здесь нужно говорить о семействе тестов, применимых к объектам разного масштаба: макротелам, небесным телам и космическим объектам, микрообъектам, ландшафтным и геологическим объектам, тонким пленкам и т. д. Даже в пределах класса макрообъектов, в зависимости от размеров и формы тела, требуемой точности измерения в одних случаях нужно пользоваться линейкой или рулеткой, в других штангенциркулем, в третьих – микрометром и т. д. "Расстояния", измеряемые разными инструментами и методами, объединяет общая система единиц измерения и общая система постулатов значения.

[5] Справедливо будет отметить, что начало этому направлению значительно ранее было положено в отечественной науке. См.: Поспелов ситуационного управления. // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1971, № 2; Клыков управление большими системами. – М.: Энергия, 1974.

[6] T. R. Gruber. The Role of Common Ontology in Achieving Sharable, Reusable Knowledge Bases // Principles of Knowledge Representation and Reasoning: Proceedings of the Second International Conference. - Cambridge, MA, Morgan Kaufmann, 1991. P. 601-602. См. также: Gruber T. What is an Ontology. http://www-ksl. stanford. edu/ksl/what-is-an ontology. html.

[7] Авторы в своей практике в аналогичной ситуации использовали термин интеллектуальный тезаурус.

[8] Обширное (и обновляемое!) собрание сетевых ресурсов, касающихся как философской, так и инженерной онтологии, можно найти на сайте Рауля Корассона (Raul Corazzon) Descriptive and Formal Ontology (http://www. formalontology. it). См. также интернет-страницы The Ontology Page (http://www. kr. org/top) и The Buffalo Ontology Site (http://ontology. buffalo. edu/)

[9] См., например, Хорошевский и онтологические системы // и Хорошевский знаний интеллектуальных систем. – Спб.: Питер, 2000.

[10] См. О методах анализа связного текста // Вопросы информационной теории и практики. - Вып. 49. - М.: ВИНИТИС. 58-73.

[11] Подробности относительно техники моделирования понятийных систем можно найти в следующих работах авторов: , Лахути (концептуальный) словарь для информационных технологий. // Научно-техническая информация. - Сер. N 1. - С. 19 –24; 1999.- N 5. - С. 1 –12; 2000. - N 7. - С. 1 – 9; Рубашкин и анализ смысла в интеллектуальных информационных системах. – М.: Наука, 1989.

[12] Ср., напр.: , От систематизации классификаторов к онтологии информационно-аналитических систем статистического мониторинга // Труды Восьмой национальной конференции по искусственному интеллекту с международным участием КИИ'2октября, 2002, с. 606-615

[13] Поппер теория и раскол в физике. – М., 1998, с.

[14] Wartofsky M. Metaphysics as Heuristic for Science // Cohen R. S. and Wartofsky M. W. (eds.) Boston Studies in the Philosophy of Science, vol. III. – Dordrecht, 1966. Цитируется по сборнику переводов: Структура и развитие науки. (Из Бостонских исследований по философии науки.) – М.: Прогресс, 1978. – с. 86. Ср. также Agassi J. The Nature of Scientific Problems and their Roots in Metaphysics // Bunge M. (ed.) Critical Approach. Glencoe, 1964.

[15] Щепаньский Ян. Элементарные понятия социологии. – Новосибирск, 1967, с. 21.

[16] См., напр.: Финн системы и общество: идеи и понятия // Финн системы и общество. – М.,2001. С. 272 – 308, а также цикл статей и (Научно-техническая информация. Сер. 2., 2000 № 11 С. 20 – 30; 2001, № 5. С. 4 – 25; 2002, № 6)

[17] Этот раздел написан .

[18] Сочинения в шести томах. Т. 3. – М.: "Мысль", 1964, с.410 – 411.

[19] Лейбница и С. Кларка по вопросам философии и естествознания. – Изд. ЛГУ, 1960, с. 72.

[20] Там же, с. 59.

[21] Тот же по существу тезис можно найти уже у Декарта: [В теле] "заключена какая-то сила, которая как бы непрерывно его воспроизводит". Соч. в 2-х томах. - М., 1989. – Т.2, С. 90.

[22] Нужно еще оговорить, что в реальной познавательной практике зачастую для построения удовлетворительной теории приходится рассматривать число субстанциональных уровней, большее двух. Двухуровневые объяснительные схемы ("газ состоит из молекул", "молекулы состоят из атомов", "атомы состоят из ядра и электронов" и т. д.) отнюдь не всегда оказываются достаточно продуктивными. Так, уже в теории твердого тела большинство наблюдаемых характеристик и эффектов требуют не просто рассмотрения структуры кристаллической решетки, но и учета внутренней структуры частиц, находящихся в ее узлах.

[23] Можно, видимо утверждать, что теоретическая мысль в фундаментальной физике уже движется в этом направлении.

[24] Значимость условий симметрии вне профессионального цеха теоретической физики пока до конца, видимо, не осознана. В сущности, уже закон всемирного тяготения можно считать прямым следствием того чисто геометрического факта, что площадь сферы пропорциональна квадрату ее радиуса. При дальнейшем знакомстве с вычислительной стороной неклассической физики каждый, видимо, испытывает чувство, близкое к потрясению, обнаруживая, что уже привычные векторы электрического и магнитного поля могут быть представлены как проекции одной единственной физической величины, представленной в тензорной форме, и что, соответственно, четыре классических уравнения Максвелла суть лишь проекции одного уравнения, формулируемого в четырехмерном континууме "пространство – время". Еще большее впечатление производит, например, тот факт, что вся структура таблицы Менделеева определена, в сущности, математическими свойствами сферических функций, получаемых при решении волнового уравнения Лапласа из единственного допущения о центральной симметрии рассматриваемой физической системы.