Світоглядно-методологічні концепції природознавства
 Геологія

Лекція для аспірантів – природничників з філософії.

Лектор: доцент Кравчук А.А.

 

1.    Стан розробки методологічних проблем геології.

2.    Проблеми руху, часу та простору в геології.

3.    Методологічні засади теоретизації та математизації геологічного знання.

4.    Геологія та проблеми біосфери Землі.

 

Стан розробки методологічних проблем геології.

 

Підвищення інтересу до методологічного аналізу сукупного геологічного знання на сучасному етапі його розвитку обумовлене багатьма причинами, головними серед яких є гносеологічна і соціально-практична ситуації. Особливого значення в сучасній геології набуває філософсько-методологічна проблематика, зокрема питання гносеологічних особливостей геологічного знання, співвідносності результатів геологічного дослідження із загально-філософськими ідеями і концепціями.

Необхідність поглиблення методологічного осмислення великого емпіричного матеріалу все більшою мірою усвідомлюється сучасною наукою. Перед геологічними науками стоїть завдання глибокого дослідження закономірностей і умов утворення корисних копалин, потужності родовищ, форм їх залягання, закономірностей територіального розподілу, подальшого розширення мінерально-сировинної бази, а також використання глибинних джерел енергії Землі. Вирішення цих задач вимагає поглиблення розробки геологічної теорії, розширення наших знань про земні надра, проблему походження і розвитку Землі. Всі ці питання, в свою чергу, вимагають розробки як загальнотеоретичної, так і конкретно-наукової методології.

Особливої уваги, на нашу думку, заслуговують дослідження методологічного плану, які покликані відповісти на запитання, як, яким шляхом можуть бути поліпшені існуючі теорії і побудовані нові, яким вимогам вони повинні задовольняти. Ці дослідження мають включати створення методологічних програм аналізу і побудови геологічних теорій, а також теоретичного апарату геологічних дисциплін в цілому.

Гносеологічна ситуація в історичному розвитку геологічної науки суттєво змінилася в процесі якісного ускладнення об’єкта геологічного пізнання, коли виникла нагальна потреба у застосуванні, разом із специфічними для неї методами методів інших наук (фізики, хімії, географії, математики тощо). З’ясування свого іманентного епістемологічного зв’язку із всім наявним спектром інших галузей людського пізнання і перетворення геології на сучасному етапі по суті в синергетичну науку, яка використовує методи і моделі майже всіх без виключення наук,  спричиняє необхідність вирішення проблеми теоретичного розвитку свого знання.

Головними напрямками методологічних робіт в геології, на нашу думку, є наступні: філософські проблеми геології, питання організації геологічних досліджень і взаємозв’язку між теорією і практикою, наукове обґрунтування методів дослідження; проблема вдосконалення геологічної мови, структура і специфіка геологічної теорії, математизація і формалізація геологічного знання, аналіз специфіки геологічних моделей; питання методології геологічних класифікацій, історико-геологічна проблематика.

 

Проблеми руху, часу та простору в геології.

Уявлення про геологічний час розвивалися від концепцій, які встановлювали лише часовий порядок, певну послідовність геологічних процесів до уявлень, що встановлюють міру тривалості геологічних подій. Впровадження в геологію методів абсолютної геохронології призвело, зрештою, до переходу від концепції континуальності часу в геології до уявлення про його процесуальність, коли процес служить мірою часу, а не навпаки, тому властивість часу - це властивість процесів у часі.

Найбільш повно проблема часу розроблена у фізиці, але вона не отримала належного відображення у геології. Так, у страти­графії протягом двох з половиною століть теоретичною і мето­дологічною основою являлась і залишається ньютонівська концепція абсолютного, незалежного від реальних процесів, часу.

Зараз геологія підійшла до такого рубежу, коли її подаль­ший розвиток все більше починає гальмуватися відставанням дос­ліджень часу і простору геологічного процесу.

Підкреслимо лише деякі особливості уяв­лень про час в геології: 1) часові відношення геологічного минулого можна розшифрувати лише через просторові відношення геологічних тіл; 2) «плин» геологічного часу відтворюється в результаті ретроспективних реконструкцій; 3) люба модель геологічного часу повинна спиратися на детерміністську інтерпретацію зміни станів геологічних систем, тощо.

Реконструкція минулого в геології являє собою, в першу чергу, створення деякої просторово-часової моделі, яка одночасно, в даному випадку, є і пояснюючою моделлю.

Геологічний простір - це анізотропна, структурно-впорядкована множина динамічних конфігурацій, характеризується різнорідною метрикою відношень і специфічною геометрією.

Просторово-часовий континуум як форма існування геологічного об’єкту є деяка цілісна конфігурація станів, що виражає генезис даного об’єкта, його "траєкторію існування".

Сутність просторово-часового геологічного континуума як інтеграції просторово-часового загальнофізичного континуума полягає у специфіці геологічного об’єкту, який являє собою просторово-часову локалізацію тепер у сукупності з рядом історично-реконструйованих станів у минулому. Ідея просторово-часового геологічного континуума в методологічному відношенні сприяє встановленню ієрархій геологічних процесів і об’єктів, виявленню власне геологічних станів і процесів, здійсненню передбачувальної і евристичної функції в сучасній геології на основі більш широкого розуміння геологічного методу .

Постановка питання про дійсний статус часових реконструк­цій в системі геологічного знання набуває істотного методоло­гічного значення при визначенні шляхів розвитку геологічної теорії.

 

Методологічні засади теоретизації та математизації геологічного знання.

Геологія у своєму розвитку значно відстає від біології, географії, інших природничих наук. Тому переважна кількість теоретичних геологічних побудов ще надто далека від ідеалу теорії більш розвинутих галузей природознавства, а характер і направленість процесу теоретичного розвитку геології, шляхи і методи побудови її власних теорій досліджені ще не достатньо. Ось чому надзвичайно актуальним є логіко-методологічний аналіз цього процесу і виявлення основних тенденцій його розвитку.    

Інтерес до теоретичних питань геології не випадковий. Він викликаний як внутрішньою логікою розвитку науки, збільшенням в ній ролі теоретичних розділів, так і необхідністю більш глибокого і повного вивчення природних об’єктів і процесів, зокре­ма, розвитку і розширення мінерально-сировинної бази України, пошуку нових багатств її надр, тощо.

Проблема теоретизації геології в принципі не є новою. Досить послатися на тривалий досвід теоретизації хімії і фізики і на порівняно недавні успіхи в цьому плані, досягнуті біологією і географією. Цей досвід зараз використовується геологією, але не достатньо. Більш кардинальним є шлях, заснований на очевидній схожості структури знання і логічних принципів його побудови в самих різних науках, і, зокрема, на тому, що визначальною формою логічної організації знання є наукові теорії. З цього витікає, що проблема теоретизації геології може розглядатися і вирішуватися як загальна проблема теорії пізнання. Це дозволить сформулювати загальні вимоги до геологічних теоретичних конструкцій і до всієї теоретичної геології. При цьому, звичайно, має бути врахована, насамперед, пізнавальна, специфіка самої геології і окремих її галузей, особливості геологічних об’єктів, цілей, методів, накопиченого в цій науці знання.

Серед конкретних вимог до теоретичної геології називають, зокрема: 1) подати загальний формальний апарат, який дозво­лить будувати і описувати абстрактні моделі геологічних об’єктів дослідження, алгоритмічно вирішувати свої задачі; 2) створюватися на загальній для всіх геології мові, оперувати за­гальними принципами і засобами, які дозволяють вивчати геологічні об’єкти; 3) запропонувати способи вибору різних страте­гій і тактик теоретичного дослідження в загальних і окремих розділах геології; 4) дати загальну основу для порівняння, оцінки і оптимізації розвитку різних теорій (загальних і окремих), моделей, постановок, задач, тощо.

Недосконалість сучасної форми теоретизації геологічного знання обумовлена змістовним протиріччям в підвалинах та атрибутивних основах геологічного пізнання. Зміст цього протиріччя та сутність його полягає у тому, що формалізація і математизація понятійно-категоріального апарату геології не має єдиного методологічного базису, а тому багаторічні намагання аксиоматизації геологічної науки не досягають своєї мети, це з одного боку. З другого - прагнення до впорядкування геологіч­них визначень і термінів закономірно переростає в більш склад­ну і загальну проблему, яка по суті своїй є епістемологічною, філософською і її зміст полягає у побудові єдиної теоретичної геологічної мови,

Створення теорії в геології вимагає виріення ряду взаємозв'язаних задач, серед яких особливо відзначимо наступні: формулювання однозначних геологічних понять, розробки відповідної термінології та символіки, створення математично-строгих класифікаційних побудов. Тільки після цього можуть бути створені формальні правила, які дозволять од­нозначно і об’єктивно описати геологічні об'єкти і явища, виробити алгоритми для їх кібернетичної обробки.

Майбутня, нова методологічна концепція теоретизації сучасної геології має базуватися на новому уявленні про об’єкт, предмет і метод сучасного геологічного пізнання, а сама: біо­сфера, як геологічна цілісність - об’єкт, стратиграфічні мо­делі геологічного об’єкту - предмет, синергетичне моделювання генезису і розвитку складних геологічних систем-метод.

Геологія та проблеми біосфери Землі.

Незаперечним є факт, що протягом 4 мільярдів  років земна біосфера залишалася досить сталою у своїй будові, функціонуванні, кругообігу речовин та енергії, здійсненні біогеохімічних функцій. Біосфера еволюціонувала насамперед як цілісна планетарна   система.  Звичайно,  спрямована мінливість органічних форм викликала відповідну зміну  характеристик біосфери, але вона у цілому зберігала належну стійкість і стабільність, свою «геологічну вічність».

Вперше термін «біосфера» був запропонований Ж.Б.Ламарком, пізніше – австрійським геологом Е.Зюссом. Сучасне вчення про біосферу (біосферологію) розроблено академіком Вернадським, який був засновником нової науки – геохімії, яка пов’язує хімію Землі з хімією життя та визначає роль живої речовини у перетворенні  земної поверхні.

Біосфера, на думку Вернадського, це населена організмами оболонка Землі, особливе геологічне тіло, структура і функції якого визначаються особливостями Землі і Космосу. Воно охоплює своїм впливом як живі так і неживі організми. Формами, рівнями організації біосфери є живі організми, види і вся «жива речовина», а основною функцією біосфери є безперервне створення живої речовини, поява нових мінералів, хімічних сполук.

З іншого боку, біосфера визначалася Вернадським як глобальна, відкрита термодинамічна система, що населена живими організмами та елементами неживої природи, де під впливом сонячної енергії проявляється її  геохімічна діяльність та еволюція в цілому, яка і переходить в еволюцію біосфери. Еволюція видів сама перетворилася в геологічний процес, тому що в процесі еволюції з’явилася нова геологічна сила – людство.    

Вернадський перш за все визначив простір, який охоплений  біосферою Землі, відзначаючи, що біосфера – єдина оболонка земної кори, яка зайнята життям. Тільки у ній, в тонкому зовнішньому шарі нашої планети зосереджено життя, в ній знаходяться всі організми, відмежовані від оточуючої косної матерії. Вона охоплює поверхню Землі, верхню частину літосфери, усю гідросферу, тропосферу та нижню частину стратосфери.

Вернадський досліджує живу речовину як планетарне явище, визначає її роль у геохімічних процесах тим самим реалізуючи глобальний геосферний підхід до вивчення поверхневих земних об’єктів. Таким чином він довів, що біосфера є не тільки сферою існування  живої матерії, але і планетарне явище; вона є вищою формою організації матерії в процесі її еволюційного розвитку.

Поширеною є думка про те, що можливо це вчення у недалекому майбутньому неодмінно переросте у логічно струнку теорію біосфери, як природничо-історичної системи матеріального світу і отримає статус самостійної галузі природознавства. Саме в ньому на єдиній методологічній та концептуальній  основі має здійснюватися осмислений синтез результатів дослідження природних процесів та явищ, які відбуваються у біосфері і які вивчають геологія, біологія, географія, екологія та інші природничі науки.

Вчення Вернадського про біосферу має бути покладене у якості теоретичної основи сучасних уявлень про охорону навколишнього середовища. Воно є стимулом до всебічного вивчення організації біосфери усіма можливими засобами природничих наук.

Найважливіший висновок із вчення про біосферу Вернадського про перетворення біосфери в ноосферу має одночасно і велике фундаментальне, методологічне і практичне значення, обумовлене глобальними масштабами техногенного впливу людського розуму на природу.

Ідеї Вернадського про біосферу та ноосферу і в майбутньому відіграватимуть важливу роль у формуванні світогляду людства, розуміння його місця в природі, прямої відповідальності за своє майбутнє.

Суспільство в своєму розвитку вступає в епоху, коли людський інтелект візьме відповідальність за долю планети. Цю епоху В.І.Вернадський означив як епоху ноосфери. Однак теорії розвитку ноосфери поки що немає, тому що для її створення ще не вистачає знань.

Проблема взаємозв'язку емпіричного та теоретичного рівня пізнання в геології.

Історичнй розвиток геології можна розглядати як неухильний розвиток емпіричного рівня пізнання, що відображає досконалість методів дослідження мінеральної сировини і методів розвідки родовищ корисних копалин з одного боку, а з іншого - методів теоретичного опрацювання емпіричного матеріалу з підвищеним ступенем абстрактності.

Емпіричне пізнання спирається на експериментальні дослідження і спостереження в природних умовах. В науках геологічного профілю широко розповсюджений метод польових і лабораторних спостережень. За його допомогою складаються геологічні карти, описуються різні гірські породи і мінерали, які є результатом різносторонніх геологічних процесів, що послідовно змінюють один одного протягом тривалого історичного розвитку певної ділянки земної кори. Експериментальна геологія дозволяє розчленувати їх, більш точно визначити фізико-хімічні умови, супутні процесам мінерало- і рудоутворення і використовувати ці дані в народному господарстві. Це сприяє підвищенню ефективності геологорозвідувальних робіт.

Віднесення геології до емпіричного знання пов’язано, мабуть, з тим,що на багато важливих питань, зокрема, стосовно точного прогнозу родовищ корисних копалин, сучасна геологія не може дати   точної відповіді. В першу чергу,   це стосується прогнозу пошуків корисних копалин, які не мають прямого виходу на земну поверхню. Тому, на думку багатьох спеціалістів-геологів, родовища відкриваються або випадково, або з результаті геологічної і геофізичної зйомки.

На нашу думку, визнання емпіричного статусу сучасної геології, не повинно зменшувати її значення, а дозволяє краще ба­чити шляхи її подальшого прогресу. Емпіричний рівень є повноцінне наукове дослідження, база і основний зміст науки взагалі. Більшість відкриттів здійснюється саме на цьому рівні. Дуже часто з’ясування навіть одиночних фактів вимагає досить складних досліджень, а проведення деяких експериментів вимагає інколи набагато більше знань і зусиль, ніж побудова тієї чи іншої, на­віть складної і практично цінної теорії.

Специфіка співвідношення емпіричного і теоретичного рівнів пізнання в геології визначається якісною відмінністю емпіричних і теоретичних фактів. Емпіричний факт в геологіч­ному знанні характеризується однозначною репрезентативністю. В той же час - теоретичний факт є моделлю (модельний факт), що однозначно не верифікується і не редукується до множини базисних емпіричних геологічних фактів. Теоретичний факт в сучас­ній геології (в гносеологічному відношенні) є формою обмеження нескінченного. Потенціально нескінченна множина емпіричних фактів досягає теоретичного рівня описання лише тоді, коли ця множина фактів стає кінечною, типологізованою, модельно-інтерпре­тованою і впорядкованою в цілісну систему наукового знання в рамках того чи іншого предметно-особливого, цілком визначено­го геологічного знання.

Розглянуті вище тенденції розвитку рівнів пізнання в геології, свідчать про їх єдність і взаємний вплив. Так, перехід до теоретичного рівня пізнання тягне за собою зміну емпіричного в сторону збільшення ваги кількісних характеристик геологічної реальності.

Відмітимо, що в цілому сучасна геологія знаходиться на емпіричному етапі розвитку, переважає в ній емпіричне знання. Але внутрішня логіка розвитку науки і практичні завдання, які останнім часом надто ускладнюються, вимагають з необхідністю переходу до теоре­тичного рівня. В цьому зв’язку зростає значення філософських, методологічних проблем науки, так як методологія розробляє шляхи розвитку, способи і методи побудови теорії. Сучасна гео­логія переживає саме такий період, коли прогрес в ній, у знач­ній мірі залежить від вирішення її методологічних проблем. Таким чином, необхідність розвитку теоретичного рівня пізнання ставить перед геологами завдання перегляду і впорядкування ос­новних понять, оволодіння формальними схемами і технікою мате­матичного числення. Виконання цих умов дасть значний поштовх до створення вірогідних теорій рудоутворення, метаморфізму гірських порід, тектонічних рухів тощо.

Методологічними принципами для побудови фундаментальної геологічної теорії, що можуть виконувати функцію систематизації всієї сукупності знань даної науки, є принципи: актуалізму, історизму, предметності, вибору, повернення.

Принцип актуалізму забезпечує теоретичну реконструкцію досліджуваного об’єкта, виходячи із співставлення сучасних експериментальних даних з модельними характеристиками його еволюційного процесу; принцип історизму гарантує теоретичну надійність описання еволюційних процесів досліджуваного об’єкта і їх адекватного відображення в теоретичній моделі; прин­цип предметності забезпечує адекватність репрезентації об’єкта  досліджуваній моделі; принцип вибору забезпечує селекцію дослідних експериментальних даних і інтелектуальних стратегій суб’єкта в процесі переходу від фактів до теоретичної моделі їх опису і пояснення; принцип повернення забезпечує гносеоло­гічну рекурсію теоретично-інтерпретованого вивідного знання до системи наявних експериментальних даних, співставленая тео­ретичного прогнозу з конкретними даними геологічної розвідки.

ЛIТЕРАТУРА

 

Вернадский, В.И. Размышления натуралиста : в 2 кн. / В.И. Вернадский. – М. : Наука, 1975. –Кн. 1 : Пространство и время в неживой и живой природе. – 1975. – 174 с.

Высоцкий Б.П. Проблемы истории и методологии геологических наук. - М.: Недра, 1977. - 280с.

Груза В.В. Методологические проблемы геологии. - Л.:Недра, 1977. - 182с.

Методологические и философские проблемы геологической науки. - Новосибирск: Наука, 1979. - 168с.

Мороз С.А., Ларченков Е.П. Основы познавательного процесса в современной геологии. – М.: Высшая школа, 1989. -352с.

Мороз С.А., Оноприенко В.И. Методология геологической науки. - Киев: Вища школа, 1983. - 199с.

Мороз С.А., Оноприенко В.И. Пространственно-временные аспекты стратиграфии. – М.: Высшая школа, 1988. -179с.

Назаров И.В. Методология геологического исследования. – Новосибирск: Наука 1982г. - 176 с.

Хаин В.Е., Рябухин А.Г. История и методология геологических наук. - М.: Изд-во МГУ, 1997. - 224 с.

Шарапов И.П. Метагеология. - М.: Наука, - 209с.