10.03.2021

Униформитарианизм и основной принцип в геологии


Для успеха развития геологии как науки непременно требуется развитие и совершенствование ее методологических основ. В отличие от других эмпирических наук геология занимается реконструкцией прошлого, некогда имевших место процессов и явлений, результаты которых так или иначе зафиксированы в изучаемых конкретных геологических объектах, но в большинстве своем они неповторимы опытным путем. Поэтому отнюдь не случайна та оживленная дискуссия по поводу основных принципов геологии, как науки, которая имела место в последние годы за рубежом, главным образом среди ученых США. Представляется уместным остановиться на некоторых аспектах этой дискуссии на данном совещании, посвященном сложнейшим проблемам осадконакопления древнейшего, докембрийского этапа геологической истории Земли.

Настоящее краткое сообщение позволяет привести лишь краткий критический обзор прошедшей дискуссии.

Почему в заглавии указан «униформитарианизм»? Как свидетельствуют сами зарубежные ученые, в современных руководствах и учебных пособиях можно найти утверждения того, что основной принцип униформитарианизма, так называемый принцип униформности (единообразности), составляет основу — фундамент всего предмета исторической геологии. Более того, в ответ на вопрос о том, может ли такая наука, как геология, создать «законы», подобные хорошо изестным законам физики и химии, в качестве геологического примера такого фундаментального закона или принципа нередко предлагается принцип униформности.

Однако на вопрос о том, «что точно означает принцип униформности», находятся разные, неравноценные ответы. Например,

— «Настоящее является началом к прошлому»;

— «Прежние изменения земной поверхности могут быть объяснены, если обратиться к причинам, ныне действующим»;

— «История Земли может быть расшифрована в терминах современных наблюдений, основываясь на допущении, что физические и химические законы остаются неизменными во времени»;

«He только физические законы являются униформными, т. е. неизмененными во времени, но и события геологического прошлого происходили с примерно той же единообразной (униформной) скоростью и определялись такими же самыми процессами, как и те, которые ныне действуют»; и т. д.

Справедливости ради, тут следует вспомнить, что униформитарианизм и его основной принцип униформность, сформулированные впервые Дж. Хеттоном и примененные им в «Теории Земли» в 1788 г., а затем окончательно оформившиеся через 40 лет в труде Ч. Лайеля «Основы геологии», вызвали крупнейший переворот в естествознании и имели огромное значение в познании истории Земли и в развитии самой геологической науки.

Однако впоследствии этот принцип все чаще приходил в противоречие со всем развитием естественных наук. Первой в этом ряду была «Теория происхождения видов» Ч. Дарвина, само появление которой в 1859 г. было в значительной мере обусловлено униформитарианисткими взглядами Дж. Хеттона и и особенно Ч. Лайеля на геологию. Эволюционный принцип направленности, необратимости развития органического мира в корне исключил постоянство, неизменность повторявшихся во времени геологических событий.

С открытием первого и второго законов термодинамики в конце прошлого столетия известный английский физик В. Томсон (лорд Келвин) резко критиковал принцип униформности, показав, что Земля представляет собой систему единонаправленных, необратимых процессов диссипации энергии Земли, что энергия, потраченная на орогенические процессы, не может вызвать новые процессы орогении, что потенциальная энергия, заключенная в рельефе поверхности Земли, диссипируется процессами денудации и т. д. Между прочим, в этой критике отразились два взаимосвязанных аспекта важного методологического вопроса, которые не были и не могли быть учтены принципом униформности, именно, как происходят процессы и почему они происходят. Эти и другие достижения науки не только отрицали сущность принципа униформности, но должны были отрицать его и как фундаментальный закон геологии.

Каково же положение дел с «униформитарианизмом» в настоящее время? Существующие представления различны по существу, как в целом, так и относительно частных положений этой концепции.

Так, известный американский геофизик Геологической службы США М. Хаббарт в своей «Критике принципа униформности» приходит к выводу, что обычные формулировки «принципа униформитарианизма» неопределенны, ныне стали вычурной фразеологией и более непригодны для геологов.

С. Гоулд в статье «Нужен ли униформитарианизм?» различает два разных аспекта: так называемый субстантивный униформитарианизм, который постулирует униформность материальных условий и (или) скоростей процессов и должен быть отброшен как неверный, и методологический униформитарианизм, обнимающий широко применяемые в области других наук принцип индукции и принцип простоты. Сам термин «униформитарианизм», по мнению С. Гоулда, следует исключить как вводящий в заблуждение, будто геология имеет свое уникальное философское оружие, а на деле скрывает связь геологии с другими науками.

В отличие от приверженцев принципа простоты имеются и сторонники множественности гипотез, т. е. принципа построения ряда гипотез и в каждом конкретном случае выбора той из них, которая лучше объясняет имеющиеся данные.

Крайнюю точку зрения высказывает известный геохимик К. Kpaycкопф, который утверждает, что «случайность и анархия являются в некоторой мере законом природы и... часто той закономерной упорядоченности, которую мы считаем, что мы видим, есть лишь желанное, воображаемое в наших умах». Ho, пожалуй, доминирующее в прошедшей дискуссии представление наиболее полно изложено П. Клоудом в его очерке о «Руководящих принципах истории Земли». Основные положения данного представления определены автором следующим образом.

Во-первых, вся наука начинает с принципов индукции и простоты. При этом принцип индукции предполагает, что наблюдаемые общие характеристики ряда сходных вещей (или событий, или процессов) путем индукции считаются значимыми. Если значимость индуцированных общих факторов подкрепляются повторными наблюдениями и опытом, то на этой основе может быть сформулировано обобщенное заключение или вывод, из которого можно вывести (по аналогии), что другие сходные явления, вероятно, будут иметь сходные первичные характеристики. Если такая связь окажется неизменной во всех наблюдаемых случаях и если она считается фундаментальной, она может быть названа законом. Под принципом простоты понимается, что объяснение не должно быть сложнее того, что требуется, чтобы примирить (согласовать) между собой все имеющиеся наблюдения (или факты) в рамках одной, единой гипотезы.

Во-вторых, научные законы в наиболее общем смысле характерны для первичных наук — физики и химии. Путем применения физики и химии к другим наукам эти законы становятся принадлежащими всем наукам.

В-третьих, геология является наукой производной. Она пытается интегрировать другие науки, чтобы дать синтез о строении и истории Земли. Для того, чтобы геология могла функционировать как наука, необходимо прежде всего постулировать (основная аксиома), что научные законы, которые ныне описывают свойства и поведение вещества, действовали, существенно не меняясь, в течение всей земной истории, или, если были изменения универсальных констант, то эти изменения происходили закономерно. Из этого постулата следует, что структуры и события прошлого могут быть интепретированы в терминах наблюдаемых ныне процессов и связей. Это и есть, как отмечает П. Клоуд, элементы так называемого принципа «униформитарианизма» или «униформности», которые часто и правильно отмечаются как краеугольный камень геологии.

Таким образом, приходя по существу к принципу униформности, автор стремится обогатить его достижениями современной науки и в то же время примирить их.

Очевидно, желание автора свести часть дискуссии к терминологическому спору, выход из которого он видит в отказе от самого термина «униформитарианизм», но при сохранении приведенных выше его положений в качестве основных для геологии как науки. И тогда, заявляет П. Клоуд, «в геологии, так и в других науках, индукция является важнейшим оперативным методом, а ключевым является универсальный принцип простоты».

Таков основной итог прошедшей дискуссии.

Поскольку геология — производная от физики и химии, то она наделяется основными общими законами и принципами этих наук, и, поскольку это так, то геология изучается на основе тех же главных методов и принципов, что и эти науки. Несомненно, что в геологии имеют место физические и химические процессы и явления и, как таковые, они управляются законами физики и химии. Однако в приведенной концепции два момента обращают на себя внимание в разрезе затрагиваемой здесь проблемы.

Прежде всего, в этой концепции, основывающейся, как было показано, на основных элементах принципа униформности, ничего не сказано о неизменности повторявшихся геологических процессов (ахиллесова пята данного принципа), но также ничего не сказано о направленности, необратимости этих процессов. Единственным является указание, что, если изменяются во времени универсальные константы, то это изменение происходит закономерно. В связи с этим здесь уместно вспомнить высказывание Ф. Энгельса в «Диалектике природы», в котором он отметил важное значение труда Ч. Лайеля в дальнейшем развитии естествознания, но указал на его метафизическую ограниченность.

В рассматриваемом, современном представлении оправданно подчеркивается все возрастающая роль других эмпирических наук (в первую очередь физики и химии) в изучении геологии, но эта концепция, не идя дальше этого, страдает той же метафизической ограниченностью.

В чем заключается причина такой ограниченности? В этом и заключается второй момент, который в данном случае обращает на себя внимание при изложении рассмотренной концепции. Дело в том, что в этой концепции упущен элемент времени. He учитывается, что процессы не только управляются общими законами эмпирических наук, но что они происходят во времени и, как необратимо само геологическое время, так не обратимы и геологические процессы, протекавшие в течение этого времени.

Геология, как наука о Земле, в своей основе является, прежде всего, наукой исторической. Для нее, как не для какой другой из естественных наук (за исключением, пожалуй, астрономии), важен элемент времени. Время — развитие — история — представляют один из тех непременных важнейших элементов того главного научного принципа, который делает его геологическим. Поэтому этот элемент нашел свое отражение в основном, так называемом историко-геологическом принципе, ныне общепризнанном в советской геологической науке. В нашей стране вопросы методологии находятся постоянно в поле зрения ученых. Однако значительные сдвиги, происшедшие в геологии за последние годы, как в отношении наших понятий о масштабе самого геологического времени, так и масштабе изучаемых объектов (от более углубленного изучения геологического микромира до планетарной геологии), коренным образом изменили многие важнейшие проблемы познания истории Земли. Все это не может не касаться самым существенным образом методологических основ геологии как науки, общее обсуждение которых, как представляется, стало настоятельно необходимым и безотлагательным.





Яндекс.Метрика