Согласно энциклопедическим справочникам, астрономия, наряду с математикой и физикой, принадлежит к фундаментальным физико-математическим дисциплинам и входит в число естественных наук вместе с науками о Земле, химическими и биологическими науками. По ряду проблем астрономия на протяжении тысячелетий пересекалась с геодезией и картографией. Значимые связи науки астрономии сегодня прослеживаются с такими областями естествознания, как химия (по проблеме происхождения химических элементов) и биология (в связи с возникновением жизни на Земле и с проблемой жизни вне Земли).
Астрономическая оптика составляет один из важных разделов прикладной оптики. Существуют тесные связи астрономии с рядом других технических наук. Все вместе взятое позволяет утверждать, что прогресс астрономии есть важная составная часть развития мировой науки. Начиная со второй половины ХХ века, астрономия, как и многие другие естественнонаучные дисциплины, попала под влияние физики. Причем, продуктивность этого влияния ни у кого не вызывает сомнений. Вместе с тем именно на примере сближения астрономии с физикой возникла методологическая проблема дисциплинарной структуры науки, т.е. осталась ли астрономия отдельной наукой или вписалась одним из интерьеров в безмерно разросшееся здание современной физики?
Не было случая, чтобы астроном–профессионал когда–либо подверг сомнению статус астрономии как самобытной и самостоятельной научной дисциплины. Так, в предисловии к своему сборнику “Проблемы современной астрофизики” И.С. Шкловский отмечает: “Среди большинства физиков распространено заблуждение, что фундаментальные законы науки физики в будущем будут открываться либо в лабораториях экспериментаторов, либо под пером теоретиков. Это раньше – астрономические наблюдения вдохновляли на открытие фундаментальных законов механики, теперь же времена другие... Такая точка зрения нам представляется глубоко ошибочной...” [1]
В пользу своих высказываний И.С. Шкловский указывает, что мысль об управляемой термоядерной реакции возникла как следствие решения давнишней проблемы астрономии об источниках энергии Солнца и звезд. А анализ возмущений магнитного поля Земли в связи с появлением активных областей на Солнце приводит к представлению о распространении в плазме – межпланетной среде некоторой ударной волны. Исследование этого явления привело к разработке концепции “бесстолкновительной плазмы”, оказавшейся весьма плодотворной при решении ряда проблем управляемого термоядерного синтеза.
Заблуждение отдельных физиков, считающих астрономию частью физики, не раз получило отпор с общефилософских позиций. Говоря о специфике астрономии как науке, Г.И. Наан и В.В Казютинский пишут, что она “... проявляется прежде всего в своеобразии условий познания, т.е. тех опосредующих звеньев взаимосвязи между объектом и субъектом, которые не могут быть полностью отнесены ни к понятию объекта, ни к понятию субъекта ... Естественно, что в экспериментальных областях исследования, в области наименьших (квантовая теория, теория элементарных частиц) и наибольших достигнутых масштабов (космология) роль условий познания должна выступать наиболее отчетливо...” [2]
Многие аргументы против самобытности астрономии с тем же успехом адресуются современной химии, которую по объекту исследования тоже можно посчитать разделом физики, отличающимся лишь своими отдельными методами. Такого рода вопросы являются наглядным свидетельством того, что, определяя статус астрономии, нельзя упускать из виду доныне актуальную методологическую проблему классификации наук.
Известней философ И.С. Алексеев в своей статье “О специфике астрономии как науки” пишет: “Астрономию считают самостоятельной наукой не только астрономы, но и специалисты по классификации наук…” [3]. Поэтому вместо категоричного ответа на конкретные вопросы о соотношении астрономии и физики в качестве итога этой статьи предлагается ряд наиболее общих методологических проблем, от разрешения которых зависит, в конечном счете, этот ответ: Какова относительная роль исторических, социологических и логико–методологических соображений в деле придания какой–либо науке самостоятельного статуса? Какое значение в определении самостоятельности науки играют особенности ее методов? Какую роль в определении самостоятельности науки играют особенности ее эмпирических объектов и характер теоретических концепций?
Ученый отметил, что самостоятельность науки определяется, прежде всего, факторами социально–культурного характера. Социальный статус научной дисциплины детерминируется крупнейшими научными результатами, достигнутыми в ходе ее предшествующего развития, ее сложившейся организационно–институтиальной структурой, включая структуру образования, степенью важности прогнозируемых результатов в контексте запросов современного общества и активностью работающих в данной области ученых.
А согласно А.П. Огурцову, научной дисциплиной является “определенная форма систематизации научного знания, связанная с институциализацией знания, с осознанием общих норм и идеалов научного исследования, с формированием научного сообщества, специфического типа научной литературы (обзоров и учебников) с определенными формами коммуникации между учеными, с созданием функционально автономных организаций, ответственных за образование и подготовку кадров” [4].
Более чем скромное место современной астрономии в кругу других естественнонаучных дисциплин подчеркивается данными по системе образования. Астрономия изучается далеко не во всех университетах, причем, даже там, где существует специальность “Астрономия” набор студентов составляет всего одну группу против нескольких десятков групп физических, механико–математических, химических и других естественнонаучных факультетов. Несмотря на это, реальный объем астрономических исследований с каждым годом растет. О значении этих исследований лауреат нобелевской премии, физик–теоретик В.Л. Гинзбург пишет: “За двадцать–двадцать пять последних лет в астрономии сделано несколько открытий первостепенного значения (квазары, реликтовое тепловое излучения, рентгеновские “звезды”, космические мазеры на линиях молекул ОН, Н2О, пульсары, рентгеновские и гамма всплески), не говоря уже о многих крупных достижениях несколько меньшего масштаба. Если к этим достижениям астрономии добавить часть достижений в области космических исследований (изучение Луны, планет и Солнца), то победное шествие астрономии в наши дни станет еще более впечатляющим. Можно констатировать, что астрономия после второй мировой войны вступила в период особенно блистательного развития...” [5].
Не возникает сомнений и в исключительной общечеловеческой значимости текущих астрономических проблем. Прогнозируемые астрономические результаты в свете запросов современного человеческого общества актуальны и стоят на уровне высших приоритетов мировой науки. Помимо чисто прикладных следствий, астрономические данные, как и прежде, остаются стержнем для формирования научной картины мира.
“Астрономия полезна потому, что она возвышает нас над нами самими. ...Именно она являет нам, как ничтожен человек телом и как он велик духом, ибо ум его в состоянии объять сияющие бездны, где его тело является лишь темной точкой, в состоянии наслаждаться их безмолвной гармонией. Так приходим мы к сознанию своей мощи”, – писал А. Пуанкаре [6]. Не подлежит никакому сомнению и автономность организационно-институтиальной структуры астрономии, включая образование.
Центрами астрономических исследований служат самостоятельные институты, обсерватории и научные лаборатории. Подготовка кадров по астрономическим специальностям ведется на астрономических отделениях ведущих университетов, которые зачастую располагают даже не одной, а несколькими кафедрами астрономического профиля.
Среди важных показателей социального статуса научной дисциплины, помимо активности работающих в этом области ученых, уровня прогнозируемых на будущее результатов, сложившейся организационно-институтиальной структуры, включая образование, мы отмечаем также крупнейшие научные результаты, достигнутые в ходе ее исторического развития. В этом отношении положение астрономии в кругу других естественнонаучных дисциплин можно считать уникальным. Положение астрономии как самостоятельной научной дисциплины не вызывало никакого сомнения уже в средневековых учебных заведениях (медресе, университетах). Уже тогда астрономию отделяли от астрологии. Современные ученые редко отдают себе отчет в том, что именно в области астрономии родились научные измерения (определение календарных дат по фазам Луны) и были сооружены на Востоке первые научные приборы (гномон, квадранты, астролябии и часы). Нужно признать как факт, что современная физика имела свой пролог и эпилог в астрономии.
Результаты глубоких научных исследований зачастую недоступны широкой публике. А проблемы астрономии в известной мере близки каждому человеку, которому небезразличен мир, в котором он живет. В результате, астрономия больше других точных наук принимает участие в создании мировоззрения. В общественном сознании она оказывается более гуманистичной, стоящей как бы на стыке естественнонаучного и гуманитарного знания.
Подводя итоги, отметим, что мы рассмотрели применительно к астрономии основные факторы, детерминирующие социальный статус научной дисциплины. По всем показателям астрономия оказывается на высоте положения, и никаких оснований сомневаться в самобытности астрономии как фундаментальной естественнонаучной дисциплины, казалось бы, не возникает. Она располагает разветвленной автономной структурой научно-исследовательских учреждений и институциирована в структуре высшего образования. Задолго до рождения физики астрономия оставила свою печать на многовековых пластах культуры всех народов и всех исторических эпох. “Астрономические знания, – пишет астроном А.А. Гурштейн, – были символом научного прогресса. Придется согласиться с тем, что и сегодня страна, в которой нет астрономических учреждений, не может считаться культурной и развитой страной. Исторжение астрономии из круга самостоятельных естественнонаучных дисциплин, низведение ее до роли служанки физики принесет ущерб не только астрономии, но и тому типу культуры, в котором это событие могло бы произойти” [7]. Среди фундаментальных наук астрономия всегда занимала, и продолжает занимать особое место. Астрономические исследования помогают связать микро и макромиры, что очень важно для многих наук и составляет основу мировоззрения человека, определяя его место во Вселенной (см. Таблицу 1).
Таблица 1
В
селенная
и
человек
Стремление к изучению слабосветящихся небесных объектов во всех диапазонах электромагнитного излучения, равно как и предельно высокие точности некоторых астрономических результатов, постоянно стимулируют развитие многих областей техники. Астрономия – это фундамент для развития космических исследований. Вместе с тем, без космических исследований невозможны многие виды астрономических наблюдений. Интерес к астрономии, поддерживаемый и учеными профессионалами, работниками учреждений культуры (планетариев) и педагогами привлекает молодежь к науке, причем не только к фундаментальным областям знания, но и к философии и другим наукам гуманитарного и технического профиля. Многие видные ученые начинали свой путь в науку именно с астрономии. Всё это позволяет утверждать, что астрономия – не только наука, но и пласт культуры.
За последние десятилетия астрономия достигла огромных успехов. Сегодня она принадлежит к числу наиболее быстро развивающихся областей естествознания. Появляются все более веские основания утверждать, что в современной астрономии началась новая грандиозная революция. По своим масштабам и последствиям она не уступает первой революции в науке о Вселенной, связанной с великими именами Коперника, Кеплера, Галилея, Ньютона. Как известно, "коперниканская революция" в астрономии сопровождалась постановкой коренных философских проблем, без решения которых победа новых взглядов на Вселенную была бы заведомо невозможной. И современная астрономия поставила ряд фундаментальных философских проблем.
В прошлом наблюдения объектов Вселенной велись с помощью оптических телескопов небольших и средних размеров; теоретической основой для истолкования наблюдений была классическая физика. Особенно важные события в астрономии, которые коренным образом преобразовали древнюю науку о небе, произошли после окончания второй мировой войны.
На передний план современного естествознания астрономия выдвинулась, прежде всего, благодаря блестящему каскаду новых открытий в астрофизике и космодинамике. Никогда роль астрономии не была так велика, как в переживаемый нами период научно–технической революции. Астрономия, опирающаяся на мощь современной математики и вычислительной техники, стала не только теоретической, но и инженерной основой космонавтики. Выводы о картине мира и происходящих в ней процессах имеют важное философское и мировоззренческое значение.
Всевозрастающая взаимосвязь физики и астрономии не дает оснований "включать" астрономию в физику, ибо эта взаимосвязь, в равной мере обогащает каждую из названных наук. Говоря об этом, академик В.Л. Гинзбург писал: “Вообще, не может быть и речи об умалении роли, значения и интереса астрономии для развития физики" [8].
На протяжении тысячелетий единственным предметом исследований астрономов были световые лучи, приходящие к нам от космических объектов. Количественный анализ этих лучей привел к развитию астрофотометрии – важной области практической астрофизики, тогда как их качественный анализ – к астроспектроскопии, основам астрофизики. Однако, световые волны, как известно, это лишь очень малая часть огромного диапазона электромагнитных волн, которые излучаются различными небесными телами. Поэтому, очевидно, что астрономы ограничивая себя узкой спектральной областью видимых лучей, получали только ограниченную информацию о космических объектах.
Бурное развитие радиофизики во время второй мировой войны привело к коренному усовершенствованию приемников и антенн, так что оказалось возможным принимать и измерять весьма слабые радиоизлучения удаленных космических объектов. Так возникла радиоастрономия, которая сейчас, спустя полвека после своего возникновения, радикально изменила астрономию, обогатив ее рядом открытий первостепенной важности. Благодаря внедрению радиоастрономии в астрономии стали работать люди, никогда раньше астрономией не занимавшиеся. Это, прежде всего, инженеры, специалисты в области радиофизики, радиоэлектроники, кибернетики и новое поколение астрономов рассматривают радиоастрономию как полноправную ветвь своей науки.
Другой революцией, происходящей в астрономии в последнее время, является ее выход в космос. Это опять же было связано с бурным развитием технологии, в данном случае ракетной. Возникла ракетная астрономия, не столь радикально отличающаяся от классической астрономии, как радиоастрономия. Установив научные приборы (счетчики фотонов, телескопы и др.) на космические платформы, астрономы пробили мощную броню земной атмосферы, полностью поглощающей коротковолновое электромагнитное излучение (ультрафиолетовое, рентгеновское). Благодаря чему оказалось возможным, прежде всего, исследовать ультрафиолетовое и рентгеновское излучение Солнца, звезд и туманностей, что сильно расширило объем нашей информации о природе объектов Вселенной, где протекают мощные, энергетические процессы.
Таким образом, наше время характеризуется бурным вторжением в астрономию новых методов исследований, определяемых уровнем технологического развития общества, и связанным с этим грандиозным удорожанием астрономических исследований, возросшей необходимостью сотрудничества между астрономами разных стран.
Много заимствуя из арсенала экспериментальной и теоретической физики, в своем развитии астрономия не оставалась в долгу. Можно привести много примеров в пользу такого утверждения. Начнем с общеизвестной идеи создания на Земле управляемых термоядерных реакторов. Это пока еще нерешенная проблема коренным образом изменит всю будущую технологию человеческого общества. Сама мысль о возможности осуществления такой управляемой реакции синтеза возникла на основе решения давнишней проблемы астрономии об источниках энергии Солнца и звезд. Более того, астрономия указала те конкретные методы, с помощью которых оказывается возможным удерживать сверхгорячую плазму в ограниченном объеме.
Можно также привести более наглядный пример влияний астрономии на технологию. Известно, что в современной технологии весьма перспективными считаются магнитогидродинамические генераторы. Однако сама разработка этих генераторов оказалась возможной только на базе такой новой области астрофизики, какой является космическая магнитная гидродинамика, созданная более 30 лет тому назад выдающимся шведским ученым Альвеном. Магнитная гидродинамика нашла самое широкое применение в физике Солнца, межзвездной среды и космических лучей. А сегодня мы являемся свидетелями проникновения ее и в технологию.
С.И. Шкловский пишет: “Чудом технологии второй половины XX века справедливо считают квантовые генераторы и усилители электромагнитных волн – мазеры и лазеры. Физические законы, на основе которых работают эти устройства, были сформулированы Эйнштейном свыше полувека тому назад. Однако удивительно то, что природа реализовала в естественных условиях космические мазеры неслыханной на Земле мощности. Несколько лет назад на волне радиолинии молекулы гидроксила (18 см) были обнаружены источники излучения очень малых угловых размеров и огромной яркости [9]. Причиной такой огромной яркости может быть только мазерное усиление отдельных радиолиний молекул гидроксила, находящихся в особых условиях. Детальное исследование принципов работы космических мазеров, несомненно, будет весьма полезным при разработке земных квантовых усилителей излучения.
Особенно плодотворными оказались представления плазменной физики для астрономии, т.к. приблизительно 99,7% вещества в нашей Галактике находится в плазменном состоянии. Известно также, что в последние десятилетия центр тяжести астрономических исследований сместился в сторону изучения нестационарных процессов. И оказалось, что, в отличие от статических процессов, их можно понять, только если исходить из представлений плазменной физики. В свою очередь, плазменная физика получила в распоряжение грандиозную природную лабораторию, о которой в земных условиях, не приходилось даже мечтать. Напомним, что с первой половины XX в, астрофизика оказала огромное влияние на развитие оптики и спектроскопии. В частности, в космических условиях были обнаружены "запрещенные" спектральные линии, регистрация которых в лабораторных условиях просто немыслима.
Не теряет астрономия передовых позиций и в настоящее время. Хорошо известно, что исследование источников звездной энергии, обладающих высокой мощностью, стимулировало развитие ядерной физики и поиски путей промышленного использования термоядерной энергии. А освоение всего диапазона электромагнитных волн привело астрономию к новым открытиям фундаментальной важности, многие из которых еще требуют своего объяснения и ставят вопросы не только перед астрономией, но и перед физикой.
Происхождение химических элементов и их эволюция во Веселенной, природа активности ядер галактик, квазаров, нейтронных звёзд и чёрных дыр, а также проблемы космологии, призванные, исходя из общей теории относительности, описать эволюцию Вселенной как единого материального образования – все это вывело современную науку на тот рубеж, где сильнейшим образом перекликаются проблемы квантовой механики, теории гравитации и теории элементарных частиц. Именно здесь и следует ожидать открытий, способных раскрывать важнейшие свойства пространства, времени и энергии.
Изучение методологических основ астрономии как науки в системе естествознания показало, что астрономические знания ещё в древние времена занимали особое место в культурной жизни общества и являются основой одной из древнейших наук.
На основании приведенных фактов и умозаключений можно сделать следующие выводы:
1.Значение астрономических знаний для общественной практики во все времена было очень велико, главное значение астрономии в системе культуры состояло в том, что она определяла основы мировоззрения разных эпох и народов.
2.В результате многолетних астрономических наблюдений в древней Месопотамии, Вавилоне был замечен целый ряд закономерностей, которые легли в основу развития самой древней из наук (продолжительность лунного месяца, продолжительность года, результаты, которые использовались для составления календаря, либо предсказания сроков проведения сельскохозяйственных работ).
3.Развитие астрономии в Греции привело к важным космологическим идеям и представлениям, которые ещё в средние века вошли в золотой фонд современной науки о мироздании (представления о шарообразности Земли, о строении Солнечной системе, о движениях Луны и планет и др.)
4.“Коперниканская революция” в космологии имела огромное мировоззренческое значение в развитии культурной жизни общества (в результате борьбы между идеями геоцентризма и гелиоцентризма, в крахе теологических воззрений).
5.Астрономия одной из первых среди естественных наук получила статус самостоятельной дисциплины. По исторической роли, а также исходя из социологических и методологических соображений, по особенностям применяемых методов и характеру теоретических концепций и сложившейся организационно–институциальной структурой, включая структуру образования, астрономия оказывается на высоте положения, и никаких оснований сомневаться в самобытности астрономии как фундаментальной естественнонаучной дисциплины не должно быть.
Литература:
Шкловский И.С. Проблемы современной астрофизики.– Москва: Наука, 1982. С. 19.
Наан Г., Казютинский В.В. Фундаментальные проблемы современной астрономии. Динамика и современное естествознание.– Москва: Наука, 1970. С. 207–232.
Алексеев Н.С. О специфике астрономии как науки //Методологические вопросы физики. –Т. 2 //Ученые заметки Тартусского университета, вып. 360.–Тарту, 1975. С. 14–20.
Огурцов А.П. Дисциплинарная структура науки.– Москва: Наука, 1988. – 256 с.
Гинзбург В.Л. О физике и астрофизике.– Москва: Наука, 1985. –400 с.
Пуанкаре А. О науке //Пер. с франц. Под ред. Л.С.Понтрягина. – 2 изд. – Москва: Наука, 1990. –735 с.
Гурштейн А.А. Астрономия в кругу наук //ИАИ, вып. XXII, Москва: Наука, 1990. С. 19–40.
Гинзбург В.Л. Философские проблемы астрономии XX–го века.– Москва: Наука, 1976. С. 62.
Шкловский И.С. Размышления об астрономии, ее взаимосвязи с физикой и технологией и влиянии на современную культуру //Вопросы философии.– 1969. № 5. С.65–78
