1. Объект и предмет геологии. Основные этапы развития научного знания в геологии

1. Объект и предмет геологии. Основные этапы развития научного знания в геологии

Взаимоотношение диалектики природы и познавательного процесса обусловлено внутренними связями, определяющими исторический процесс развития научного знания. Это доказал Ф. Энгельс, опираясь на глубокий анализ развития естествознания своего времени. Он пришел к выводу, что материалистическая диалектика «является для современного естествознания наиболее важной формой мышления, ибо только она представляет аналог и тем самым метод объяснения для происходящих в природе процессов развития, для всеобщих связей природы, для переходов от одной области исследования к другой»[149].

Важная роль принадлежит диалектике в становлении теоретического естествознания. Это подтверждается развитием фундаментальных областей естествознания, в которых процесс теоретизации развивается давно и успешно. Следует отметить, что в геологии процесс теоретизации только начался. Это обусловлено прежде всего тем, что эта наука выделилась в качестве самостоятельной отрасли естествознания поздно. Однако интенсивное ее развитие за последние десятилетия позволило ей накопить значительный теоретический и практический запас знаний. Расширение фактической базы геологии, проникновение в нее методов физики, химии и математики, процесс дифференциации геологических дисциплин обусловили огромные успехи в познании истории развития и строения Земли. «Однако общей теории Земли пока нет, хотя неоднократно высказывались пожелания об ее создании»[150]. В настоящее время объем новой информации в геологии удваивается в среднем через каждые 8 — 10 лет. В значительной степени этому способствует внедрение новых методов изучения геологических объектов.

Бурное развитие геологии намного усложнило познавательные средства этой науки и выдвинуло много новых теоретических проблем и практических задач, решение которых требует правильного методологического подхода. Поэтому в последнее время исследователи все чаще обращаются к философским и методологическим проблемам геологической науки. В современной геологии уровень теоретических исследований непрерывно повышается. Накопление фактического материала без теоретического осмысления не может долго продолжаться, так как это приводит науку к узкому эмпиризму и ограничивает теоретико-познавательное значение ее выводов. Эмпирический материал требует теоретического освоения с целью создания обобщающей теории.

Несмотря на крупные достижения современной геологии, она отстает еще в области развития теории от других естественных наук. Ее представления об основных закономерностях строения и развития земной коры часто не выходят за рамки гипотез и схематических построений. Соответственно оказались недостаточно разработанными философские и методологические вопросы геологии. В последние годы эти упущения устраняются. В работах советских философов и геологов анализируются такие актуальные проблемы, как диалектическая природа объекта и предмета исследования в геологии, геологическая форма движения материи, классификация и взаимодействие наук о Земле, проблема научного метода геологии, характер процессов формализации и математизации геологического знания и ряд других. Раскрывая содержание этих вопросов, ученые получают возможность понять диалектически сложный и противоречивый процесс формирования геологических знаний, выявить направленность и перспективы развития всего комплекса наук о Земле.

В условиях развития естествознания, непрерывного возникновения новых научных дисциплин вопрос об определении предмета той или иной области знания приобретает не только теоретическое, но и важное практическое значение, так как от четкого понимания предмета науки во многом зависит постановка основных задач ее развития. Эта проблема очень актуальна и для геологии.

Процессы дифференциации и интеграции, проникшие в геологию, использование современных методов физики, химии, математики и других наук в познании Земли привели к тому, что эта отрасль знания как бы утратила свои четкие границы. Некоторые исследователи определяли геологию как науку о строении и развитии всей Земли, другие — только земной коры, высказывались мнения о том, что геология лишь часть более общей науки — планетологии, что она уже не является ведущей наукой в изучении Земли, что эта роль перешла к геофизике и геохимии и т. п.

Предмет исследования науки формируется в процессе познавательной деятельности, отражая отдельные стороны объекта исследования. Характер предмета определяется не только спецификой объекта исследования, но и направленностью и задачами познавательного процесса. Поскольку наши знания непрерывно развиваются, то и предмет науки не остается неизменным. Чем выше уровень развития данной науки, тем глубже и полнее наши знания о предмете ее исследования. Одна и та же материальная система может служить объектом исследования различных наук, а в предмете выражается специфика данной науки, которая изучает лишь отдельные стороны или свойства объекта. Объектом геологии являются Земля, различные ее сферы, и прежде всего земная кора. Предметом исследования служит структура, закономерности формирования геологического объекта.

В истории развития геологии долгое время непосредственным объектом ее изучения выступала земная кора. Качественно-описательные геологические методы могли иметь дело только с теми явлениями и процессами, которые можно было наблюдать в природе. Попытки «проникнуть» во внутренние части земного шара с помощью этих методов, как правило, сводились к построению гипотетических дедуктивных схем. Чтобы вскрыть действительные закономерности строения и развития Земли, необходимо было обратиться к новым методам исследования, дающим возможность выяснить структуру внутренних ее сфер в их взаимосвязи и развитии. Решение этой задачи стало возможным лишь при использовании количественных методов и эффективных приемов физико-химического исследования. Это привело к тому, что к середине XX в. наметилась тенденция комплексного изучения Земли в целом.

С чем же тогда связано определение некоторыми исследователями современной геологии как науки о земной коре? По-видимому, это обусловлено тем, что успехи в познании внутренних сфер Земли не ослабили внимания геологов к изучению такой сложной и важной части нашей планеты, как литосфера. Здесь обнаруживается взаимосвязь геологических сил, устанавливаются важные закономерности и характер их проявления. В этом отношении процессы, протекающие во внутренних сферах Земли, более однообразны и подчинены строгим закономерностям. Вот почему земная кора продолжает оставаться пока наиболее важным и основным источником, из которого ученые черпают сведения о строении и истории развития Земли. Предмет геологии изменялся в зависимости от уровня развития теоретической мысли, потребностей производства и совершенствования методологической оснащенности науки. Это можно показать на основе анализа важнейших этапов научного мышления в геологии.

История науки показывает, что познание какого-либо объекта начинается, как правило, с охвата его в целом, с изучения более простых и доступных связей и отношений. Прежде чем перейти от познания явлений к сущности предмета, необходимо получить о нем самые общие представления и наметить пути к его дальнейшему исследованию. «Надо было исследовать предметы, — замечает Ф. Энгельс, — прежде чем можно было приступить к исследованию процессов. Надо сначала знать, что такое данный предмет, чтобы можно было заняться теми изменениями, которые с ним происходят»[151].

Начальный этап познания Земли ярко выражен в представлениях древних греков. Их стихийно-диалектический подход опирался не на конкретные знания естественных наук, которые тогда отсутствовали, а на поверхностный, непосредственно-созерцательный взгляд на окружающий мир. Идеи о развитии и строении Земли, возникшие в это время, оказывали существенное влияние на последующие этапы истории геологии. Более того, многие идеи и проблемы далекого прошлого находят отражение в специфической форме в современных теоретических представлениях о развитии Земли.

Дальнейший прогресс науки требовал познания сущности явлений и процессов материального мира, а это было невозможно без детального изучения всех сторон окружающей человека природы. Начался процесс дифференциации знания, накопления научного материала и фактов, послуживших предпосылкой возникновения естествознания. Построение науки на данном этапе происходило аналитическим путем, т. е. предмет исследования расчленялся на составные части и элементы, которые подвергались изучению зачастую в отрыве от самого предмета.

На начальном этапе познания в геологии преобладали исследования описательного характера. Логическое познание выступало здесь лишь в форме анализа, ибо для воссоздания истории Земли необходимо было получить данные о геологическом строении ее отдельных участков, т. е. о вещественном составе и формах залегания. Это был так называемый собирательный этап, связанный с появлением качественных характеристик отдельных объектов внешнего мира. Геология в это время еще не выделилась в самостоятельную науку и не имела своего метода исследования. В то же время накопление эмпирического материала требовало его теоретического осмысления, использования для практики и расширения поисков руд.

Элементы геологического знания представлены в возникшем в этот период сравнительном методе исследования. Он позволял выяснить наиболее важные свойства и особенности природных явлений путем установления их сходства и различия, а также вскрыть простейшие связи между ними. Это было необходимой предпосылкой для генетического исследования и отражало историческую закономерность всякого научного познания.

В процессе аналитической познавательной деятельности происходит выделение предмета формирующейся науки и разработка адекватного ему метода исследования. Геология как наука возникла в Новое время. Будучи по природе своей наукой глубоко исторической, она не могла успешно развиваться в рамках метафизического способа мышления. Накопившиеся в XVII в. факты и материалы по изучению Земли требовали объяснения и увязки во времени. Объективное содержание фактов подводило к их историческому объяснению. Но для этого, как указывал Ф. Энгельс, «надо было решиться признать, что историю во времени имеет не только Земля, взятая в общем и целом, но и ее теперешняя поверхность и живущие на ней растения и животные»[152].

Однако такой взгляд на природу с трудом пробивал себе дорогу. В естествознании почти всюду господствовал метафизический метод мышления, который не позволял вскрывать глубокие связи между природными процессами и явлениями. Элементы диалектики, идеи о всеобщей связи и развитии хотя и встречались, но лишь в зачаточной форме в работах великих мыслителей того времени (Ж. Бюффон, Г. Лейбниц, М. В. Ломоносов). Высказывая прогрессивные мысли и правильно решая некоторые частные вопросы науки, они в целом еще стояли на метафизических позициях. Их труды подготовили почву для восприятия передовых материалистических идей и подорвали позиции метафизики, которая стала превращаться в это время в серьезный тормоз развития науки. «Метафизический способ понимания, — подчеркивал Энгельс, — хотя и является правомерным и даже необходимым в известных областях, более или менее обширных, смотря по характеру предмета, рано или поздно достигает каждый раз того предела, за которым он становится односторонним, ограниченным, абстрактным и запутывается в неразрешимых противоречиях, потому что за отдельными вещами он не видит их взаимной связи, за их бытием — их возникновения и исчезновения, из-за их покоя забывает их движение, за деревьями не видит леса»[153].

С середины XVIII в. идеи развития и исторического подхода к исследованию явлений окружающего мира начинают пробивать себе дорогу и проникать в различные отрасли естествознания, характеризуя становление нового этапа в развитии науки. Первая брешь в метафизическом воззрении на природу была пробита И. Кантом, который представил Землю и Солнечную систему как ставшие во времени. Но отсюда вытекал вывод о том, что «если Земля была чем-то ставшим, то чем-то ставшим должны были быть также ее теперешнее геологическое, географическое, климатическое состояние, ее растения и животные, и она должна была иметь историю не только в пространстве — в форме расположения одного подле другого, но и во времени — в форме последовательности одного после другого»[154]. Следующий удар по метафизике был нанесен Ч. Лайелем, который ввел в геологию идею постепенного, медленного и длительного изменения Земли. Все последующее развитие естествознания подтверждало, что «в природе все совершается в конечном счете диалектически, а не метафизически»[155].

С проникновением идеи историзма в естествознание геология, как и многие другие естественные науки, вступила в новый этап развития. Разрозненные знания и представления о различных сторонах строения Земли необходимо было связать в единое целое. Предмет геологии стал выступать в виде геологического процесса, в котором необходимо вскрыть генетические связи и отношения различных явлений, до этого рассматривавшихся, как правило, изолированно друг от друга. В отличие от предыдущего этапа, на котором доминировал аналитический подход, на новом этапе преобладала тенденция к синтезу имеющихся знаний. Оба подхода к изучению действительности неразрывно связаны и как различные ступени единого познавательного процесса позволяют раскрыть сущность предмета. «…Мышление, — указывал Ф. Энгельс, — состоит столько же в разложении предметов сознания на их элементы, сколько в объединении обязанных друг с другом элементов в некоторое единство. Без анализа нет синтеза»[156].

Интенсивное развитие естествознания в XVIII — начале XIX в., возрастающие требования материального производства и, наконец, социально-экономические условия капиталистической эпохи меняют предмет и метод этой науки. От собирательного этапа она переходит к упорядочению накопленных знаний. «…Если до конца прошлого столетия естествознание было преимущественно собирающей наукой, наукой о законченных предметах, то в нашем веке оно стало в сущности упорядочивающей наукой, наукой о процессах, о происхождении и развитии этих предметов и о связи, соединяющей эти процессы природы в одно великое целое»[157]. Этот переход сопровождался как изменением содержания многих наук, так и качественным изменением методов исследования.

Геология нуждалась в изучении не только изменений в строении Земли, но и развития ее во времени. Логика фактов, полученных в результате исследования многообразия природных явлений, приводила ученых к идее о длительном и постепенном развитии земной коры. Эта идея способствовала возникновению в геологии актуалистического метода исследования, согласно которому на основании изучения современных геологических процессов можно судить об аналогичных процессах прошлого, а позднее — более развитого сравнительно-исторического метода. Указанные методы позволяли рассматривать историю Земли как непрерывно развивающегося тела и тем самым подрывали устои метафизического способа мышления. Великие открытия в естествознании XIX в. прочно утвердили новый, диалектический способ мышления.

В свое время униформистская теория (исходившая из того, что в геологическом прошлом Земли действовали те же силы и с той же интенсивностью, как и в настоящее время) сыграла важную роль в развитии естествознания. В 60 — 70-х годах XIX в. идея постепенного, чисто количественного изменения поверхности Земли пришла в противоречие с диалектической в своей основе мыслью о поступательном, необратимом развитии Земли. В силу этого концепция униформизма была отброшена и стала разрабатываться более прогрессивная теория циклически-необратимого поступательного развития Земли. В соответствии с изменившейся теорией претерпел изменение и актуалистический метод, который стал применяться с учетом необратимости процесса развития.

Таким образом, естественнонаучные теории, метафизические в своей основе, стали уступать место идеям, пронизанным диалектикой. В конце XIX — начале XX в. находит широкое применение синтетический подход к изучению истории нашей планеты. Работы И. Вальтера, А. П. Карпинского, Э. Зюсса, В. А. Обручева, А. Д. Архангельского, В. И. Вернадского явились итогом огромной обобщающей деятельности в различных областях геологического знания. Так, в трудах Э. Зюсса был подведен итог всему развитию геологии вплоть до XX в., особенно в области тектоники. Они оказали большое влияние на последующее развитие геологической науки. Выдающиеся исследователи, в том числе В. А. Обручев, развили метод систематических обобщений Э. Зюсса, обогатив тем самым геологию новыми перспективными идеями.

На современном этапе тенденция к синтетическим обобщениям научного знания выражается в усиливающемся процессе интеграции наук. На грани смежных наук возникают новые направления. Они меняют облик науки и приближают нас к наиболее полному и целостному представлению об окружающем материальном мире. В геологическом цикле наук появляются такие дисциплины, как геофизика, геобиохимия, радиогеология, астрогеология. Им присущи свои конкретные методы исследования, рассматривающие объект геологического изучения с различных сторон, поэтому они выступают как бы предпосылкой общей теории развития Земли.

Таким образом, в развитии геологической науки в самом общем виде можно выделить три ступени: стихийно-диалектическую, аналитическую и синтетическую. Они в абстрактно-логической форме сжато отражают исторический процесс развития всякого научного знания, характеризуя его как непрерывный поступательный ход движения человеческого знания от простого к сложному, от части к целому и от единичного к общему. На каждом этапе происходит коренное изменение теоретических представлений, основывающихся на качественно новом способе мышления.

Первый, созерцательный этап развития геологии не был еще в строгом смысле научным, но он явился необходимой предпосылкой для того, чтобы начался собственно научный этап. Вот как характеризует это начальное состояние геологии В. А. Обручев: «История геологии… показывает, что разработкой теоретических вопросов ученые занимаются сначала в младенческий период науки, когда эта разработка является плодом одних только размышлений, возникающих при первом знакомстве с практическими данными, вызывающими стремление человеческого ума так или иначе объяснить их. Результатом этой разработки являются гипотезы спекулятивного характера, в которых зерно истины обволакивается громадной оболочкой разнообразных измышлений, обычно совершенно фантастических. Борьба этих гипотез друг с другом приводит, наконец, к убеждению, что такая наука является бесплодной и что прежде всего необходимо собирать фактический материал наблюдений и изучать его»[158].

В смене этих этапов проявляется диалектическое отрицание. Первоначальное целостное представление о предмете исследования отрицается путем разложения его на многочисленные составные элементы и стороны. Далее в процессе синтетического исследования вновь происходит отрицание: возвращение к исходному моменту и получение целостного образа исследуемого предмета, но уже на качественно новой основе. Перед современной геологией стоит задача, которую в общем виде уже поставили древнегреческие мыслители, — выяснить, что представляет собой наша Земля, мир в целом и как он изменяется. В то время эта задача не могла быть решена, она не выяснена окончательно и в настоящее время, но современная наука, руководствующаяся принципами марксистской диалектики, уверенно движется к ее решению.

Выделение указанных этапов отражает общую направленность исторического процесса познания, находящего свое выражение в диалектике движения от конкретного к абстрактному и от него вновь к конкретному. «Мышление, восходя от конкретного к абстрактному, — отмечал В. И. Ленин, — не отходит — если оно правильное… от истины, а подходит к ней»[159].

Еще в начале XIX в. Земля как объект геологического исследования изучалась лишь со стороны отдельных свойств и явлений такими науками, как минералогия, петрография, физическая геология и др. Общие взгляды о Земле носили натурфилософский характер и были далеки еще от строго научных представлений. Однако объективная необходимость развития науки требовала создания научной системы знаний о Земле, что стало возможным лишь на следующем этапе — восхождения от абстрактного к конкретному. Тот же объект исследования начинают изучать такие науки, как геофизика, геохимия, биогеохимия и др., что приближает нас к целостному представлению об этом объекте. Не случайно теперь некоторые геологи высказывают мысль о создании науки о Земле, соединяющей методы классической геологии и физико-химического исследования, и предлагают назвать ее геономией[160].

Итак, выделение этапов в общем процессе геологического познания отражает лишь наиболее общие тенденции развития этой науки. В действительности же он более сложен и противоречив. Это объясняется и многообразием самого объекта геологии. Восстанавливая картину исторического прошлого Земли, ученый обычно не имеет полных сведений об ее строении и развитии. Это связано как с неполнотой геологической летописи, так и с невозможностью для человека проникнуть достаточно глубоко в недра Земли. К тому же следует учитывать тот факт, что поверхность материков еще недостаточно полно изучена в геологическом отношении, не говоря уже о том, что представления о геологическом строении земной коры под морями и океанами, занимающими более 70 % всей поверхности планеты, пока очень неточны и отрывочны. Подобные обстоятельства побуждают геологов широко пользоваться логическими построениями, экстраполировать известные геологические факты на другие явления и на их основе воссоздавать историю развития Земли. В связи с этим возникает вопрос о связи структурного и генетического исследования в процессе познания.